Robustifying Dynamic Positioning of Crane Vessels for Heavy Lifting Operation

Construction crane vessels make use of dynamic positioning(DP)systems during the installation and removal of offshore structures to maintain the vessel’s position.Studies have reported cases of instability of DP systems during offshore operation caused by uncertainties,such as mooring forces.DP"robustification"for heavy lift operations,i.e.,handling such uncertainties systematically and with stability guarantees,is a long-standing challenge in DP design.A new DP method,composed by an observer and a controller,is proposed to address this challenge,with stability guarantees in the presence of uncertainties.We test the proposed method on an integrated cranevessel simulation environment,where the integration of several subsystems(winch dynamics,crane forces,thruster dynamics,fuel injection system etc.)allow a realistic validation under a wide set of uncertainties.

风浪流载荷下大型海上平台拆解装备起重作业数值模拟

文章以从事大型海上平台设施拆解、安装作业的海洋工程起重船为例,研究超大型海洋工程起重船在风浪流载荷下的运动特性,通过频域分析得到船舶在波浪载荷下运动响应幅值,进而进行时域分析,得到风浪流载荷下的起重作业动态参数。结果显示,起重船提升大型海上设施时,风浪流引起的船舶运动和起重机载荷动态变化均小于起重机设计能力,在设计工况下大型起重机的作业可行性得到验证。

基于多传感器鲁棒容积卡尔曼融合的半潜式起重平台立柱快速压载舱液位估计

在半潜式起重平台立柱快速压载舱的液位测量过程中,由于可能存在传感器故障和外界干扰等因素,从而产生观察野值并导致系统输出的可靠性降低。针对此问题,本文提出一种基于多传感器鲁棒容积卡尔曼融合(Multi-Sensor Robust Cubature Kalman Fusion,MSRCKF)的液位估计算法。借鉴Huber等价权函数的思想,引入一个自适应因子以抑制观测野值对容积卡尔曼滤波的影响,再通过基于扩展信息滤波的矩阵变换推导出近似等效于集中式融合的MSRCKF算法。仿真结果表明,MSRCKF算法可以在单传感器发生故障的情况下有效地提高液位测量系统估计值的可靠性和稳定性。

关于元张达夫墓出土青花■若干问题的探讨

通过对比其他考古发掘出土资料,结合文献和传世书画作品,元张达夫及其夫人合葬墓出土元青花■内底人物故事题材应该是林和靖梅鹤图,其粉本有可能是南宋宁宗时期马麟创作的《林和靖孤山图》。与此同时,通过对元张达夫及其夫人合葬墓出土元青花■装烧遗留痕迹,并结合窑址调查资料,可以推断出以元张达夫及其夫人合葬墓出土元青花■为代表的元代景德镇窑■装烧工艺应该是采用了对口烧,而不是其他。

复杂海况下系泊系统-起重船-吊物耦合运动响应模拟分析

针对起重船海上作业过程中的船体、吊物与系泊缆耦合作用,开展数值仿真。基于动力学基本原理、势流理论和细长杆理论,编写系泊系统-起重船-吊物耦合运动分析程序。以蓝鲸号起重船为研究对象,重点关注风、浪、流环境组合作用下起重船、吊物和系泊缆的运动和动力学行为。结果验证了多系统耦合的起重船计算模型的合理性,获取有关运动响应受环境载荷影响的相关认知,可有效指导海上吊装作业。

改造起重船临时锚泊允许海况评估

对长大海升号起重船进行改造,以提高其海上风电施工能力。为确定改造后起重船可临时锚泊的允许海况,介绍一种基于时域模拟和概率统计的海上作业允许海况评估方法,并将其应用至改造后的起重船临时锚泊作业中。选取合适的波浪种子数,采用时域耦合分析方法对锚泊起重船的运动、锚链张力和卧底锚链长度进行计算,提取时域响应最值,采用经验分布拟合方法评估指定不超越概率下每种海况的极值响应,并与规范规定的安全准则进行比较,从而获得以有义波高和谱峰周期描述的可作业允许海况。结果表明20个波浪种子是足够的,得到的允许海况可为临时锚泊作业决策提供参考。

3000 t全回转起重船动力定位能力分析

针对3000 t全回转起重船推进器选型及推进布置设计任务,采用模块法和势流软件求解该船的风载荷、流载荷和二阶波浪力,使用规划求解法和全局变量法求解推进器推力分配模型,绘制完整和单一推进器失效模式下的定位能力曲线,结果表明,在无推进器旋转限制角的情况下,采用两种方法得到的各推进器推力的分配方案基本一致,当带有推进器旋转角时,需要采用全局变量法计算,计算结果优于Kongsberg提供的数据。

62000 DWT大型多用途船开发设计

通过对62000 DWT大型多用途船舶的货舱分舱、舱盖设计、重吊布置等多方面的分析,将杂货船和小型多用途船的特点有机结合,解决两类船型存在的短板,归纳出该船型的设计要点和关键点。

复杂海况条件下海上风电施工主作业船适用性分析

海上风电建设项目组织难度大、成本高,施工受海洋环境制约显著。海上作业面中,用于基础施工和风机吊装的主作业船,其适用性对项目实施顺利与否具有关键的决定因素。以广东某海上风电建设项目为例,基于多年风浪数值后报数据,考虑基础施工主作业起重船的可作业风速、波高、波周期以及海上施工特点,以建设周期内的可作业天数为评价指标,分析满足建设要求的船舶所需达到的抗风浪水平,帮助业主和承建单位对主作业船进行选型。

超大型海上结构物多功能起重船液压滑动水密门设计安装和调试

为确保船舶和平台甲板下水密舱壁开口的水密完整性而设置的门应是液压滑动水密门,其能从驾驶室遥控关闭,也可从舱壁每侧就地操纵。文章以超大型海上结构物多功能起重船为例,深入分析液压滑动水密门机电液一体化的合理配置,研究满足船舶建造规范要求的设计方案、安装工艺以及安全可靠的调试流程,为同行业者提供借鉴。

起重船吊重跌落后的动静稳性分析

吊重跌落是起重船作业中可能遇到的严重事故。研究了吊重跌落这种极限载况对起重船舶浮态、静稳性及动稳性等性能的影响。首先建立冲击外力矩作用下船舶横摇运动数学模型,对不同旋转角度下吊重跌落后船舶横摇运动进行仿真。其次介绍BV规范和RINA规范对起重船作业过程中吊重跌落后的稳性衡准要求。最后以某实际起重船为例,分别计算两种典型载况下吊重跌落前后船舶的浮态变化和静稳性校核,实现了吊重跌落后该船的横摇运动仿真。计算结果可为该类工程船的合理设计与安全作业提供理论依据。

全回转起重船吊索动力荷载及其对浮态及稳性的影响

针对起重船在波浪中作业时,船体运动激起吊索摆动产生的附加动力荷载将对船舶的浮态和稳性不利,以超大型全回转起重船"蓝鲸"号为对象,建立了水动力模型,对其在不规则波浪中的运动响应进行了计算.采用谱分析方法根据悬挂点与吊物之间的运动传递函数得到吊物运动的统计值,从而得到不同浪向、不同回转角度、不同吊索长度情况下的吊索附加动力荷载,并分析其对起重船浮态及稳性的影响规律.

大型回转起重船技术特点与发展研究

阐述了大型全回转起重船主要应用范围和作业概况,分析了目前世界上大型全回转起重船的技术特点及发展趋势,可为我国海洋石油勘探开发新型、经济实用的海洋工程装备提供决策依据。

半潜式起重船浮吊作业的数值模拟与模型试验

深水起重船是海洋油气开发、海上风电设备安装中不可缺少的一项重要装备。以一艘最大起重能力达16000 t的半潜式起重船为研究对象,分别用数值模拟和模型试验的方法研究其空勾和最大起重时在波浪作用下的运动性能。数值模拟方法基于三维线性势流理论,分别从频域和时域两个方面分析,在起重作业时考虑船体和重物两体之间的相互耦合作用,得到船体和重物运动的RAO和运动时例曲线;在上海交通大学深水池中对该起重船进行了静水衰减、白噪声和不规则波的模型试验,其分析结果与数值模拟方法相对比。结果表明,数值模拟和模型试验得到的结果非常吻合,数值模拟方法具有较高的可靠性;半潜式起重铺管船在波浪中拥有良好的运动性能,在文中列出的海况下能够安全地进行作业。

不同浪向下大型回转式起重船回转起吊作业过程的动力学分析

随着海洋开发从浅水走向深水,各种特种船舶在海洋工程建设中发挥的作用日益重要。起重船是海洋工程建设的重要工程船舶,是海洋开发的必备工具。为了更好的开发利用海洋资源,有必要进行相关设备的研究。参考某回转式起重船的具体参数,结合该船工作时的具体过程,利用大型水动力分析软件OrcaFlex建立了该起重船回转起吊作业状态下的动力学分析简化模型。通过调节不同海况下的浪向,实现了对大型回转式起重船回转起吊作业过程的的动力学分析,得到了吊物就位时不同浪向下的与接收船甲板的碰撞力、吊缆张力等,对比并分析了不同浪向时吊缆的张力变化,确定了吊物的最小碰撞力和吊缆的张力大小及波浪方向,结合计算结果,给出了大型回转式起重船回转起吊作业的优化设计方案。

大型半潜式起重船坞内建造整体合拢方案论证

针对大型半潜式船舶自下而上建造周期长及船台和船坞利用率低下等问题,以某半潜式起重铺管船坞内建造为例,提出基于上组块顶升、下组块滑移的大型半潜式起重铺管船坞内建造整体合拢方案,基于有限元方法计算支墩和顶升底座承重大小,校核坞底最大承载力,验证合拢方案可行性。

深水铺管起重船海上起重作业实时仿真

为满足海上起重作业视景仿真的数据需求,该文基于动力定位仿真系统提供的船舶六自由度实时数据和起重驾控台的操纵信号等多通道离散数据,构建了综合考虑海况、动力定位、实时操纵、压载调整等影响因素的实时动力学模型。为降低累积误差,提高运算速度,采用布里斯近似积分法求解动力学方程。结果证明,该仿真系统在保证精度的前提下满足了实时性要求,有效地解算了被吊物的实时摆动姿态,为视景模型提供了基础数据。

半潜式起重工程船在海洋工程中的应用

半潜式起重工程船是一种特殊用途的船舶。较为详细地介绍了目前世界各国应用的半潜式起重工程船的工作原理、结构形式、设计难点及其主要技术配置情况。结合国内外发展现状,论述了半潜式起重工程船在海洋工程中的应用,预测了半潜式起重工程船在国内的应用前景。

重型海洋工程起重机吊重试验的技术支持及其应用

论文描述了深水铺管起重船“海洋石油201”4000t主起重机吊重试验的技术支持及应用案例，包含船舶压调载方案设计、稳性强度校核、浮态分析、倾斜试验以及实时应力监测等内容，及时评估和有效规避了大型吊重试验的潜在风险，确保大型吊重试验安全顺利完成。这项研究可为类似重型海洋工程起重机吊重试验提供重要的技术参考。

深水铺管起重船铺管系统性能及铺管工艺流程

深水铺管起重船“海洋石油201”是我国自主设计和建造的第一个深水海洋石油工程建设装备，总体技术水平和作业能力在国际同类工程船舶中处于领先地位。论文将就该船配置的世界领先的深水S型双节点铺管系统和铺管铺设工艺进行介绍，可为今后类似的深水S型铺管系统的开发提供技术参考。