外文翻譯--載有柔性吊桿起重泊船的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析（譯文）

1、中文 中文 3180 字出處： 出處：Journal of Zhejiang University Science A, 2008, 9(1): 26-31中文譯文 中文譯文載有柔性吊桿起重泊船的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析 載有柔性吊桿起重泊船的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析摘要 摘要：目前，正在研究的起重泊船的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，在 Lagrange 方程的基礎(chǔ)上得到了起重泊船的動(dòng)態(tài)響應(yīng)控制方程，而這種動(dòng)態(tài)響應(yīng)伴隨著有效載荷下的搖擺運(yùn)動(dòng)。吊桿模型是基于有限元方法建立的，同時(shí)，

2、用大量節(jié)點(diǎn)的平面擺作為有效載荷的模型。用數(shù)值分析方法來(lái)分析動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程，計(jì)算結(jié)果表明，大幅度的動(dòng)態(tài)響應(yīng)發(fā)生在波動(dòng)期的有效載荷接近自然期的有效載荷。附帶靈活吊桿的起重吊船與吊桿固定的起重吊船相比具有更小的載荷旋轉(zhuǎn)角。對(duì)于附帶靈活吊桿的起重船來(lái)說(shuō)船體的晃動(dòng)會(huì)給吊桿帶來(lái)較大的震動(dòng)，這在附帶固定吊桿的起重船上是觀察不到的。因此，本課題就是要找出與此相關(guān)的重要參數(shù)并且找到合理的方法來(lái)設(shè)計(jì)體系以適應(yīng)各種不同的工作情況。關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞：動(dòng)態(tài)響應(yīng)，起重

3、泊船，有限元方法，剛—柔連接動(dòng)態(tài)模型。引言： 引言：可移動(dòng)的起重機(jī)在近海的工程項(xiàng)目中起到很重要的作用。然而，海浪的起伏給起重船帶來(lái)很大的波動(dòng)，給吊運(yùn)工作帶來(lái)很大的難度。對(duì)于大型物體的起吊，即使海面相對(duì)平靜，也會(huì)帶來(lái)額外的附加載荷。在一些情況當(dāng)中，船體或被吊物體的波動(dòng)程度會(huì)成為起重船動(dòng)態(tài)行為的主要參數(shù)。一個(gè)小小的波動(dòng)可能會(huì)引起船體跟物體的碰撞。除此之外，船體的波動(dòng)要控制在一個(gè)微小的范圍內(nèi)以獲得一個(gè)相應(yīng)的配置來(lái)適應(yīng)整個(gè)工作區(qū)域的體系。本課題

4、是在大量與之相關(guān)的報(bào)道基礎(chǔ)上進(jìn)行的。（Dong and Han, 1993; Masoud et al., 2004; Ellermann, 2005).在起重載荷系統(tǒng)中引入了一個(gè)剛性不計(jì)質(zhì)量的鋼索以及大量的點(diǎn)載荷。同時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬使用3個(gè)自由度的船體運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)，這一點(diǎn)已通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了驗(yàn)證。使用多重標(biāo)度的方法來(lái)分析鋼索懸荷的動(dòng)態(tài)分布。結(jié)果表明，當(dāng)鋼索卸載回繞時(shí)，當(dāng)應(yīng)激反應(yīng)的參變量達(dá)到自然頻率的兩倍時(shí)會(huì)導(dǎo)致船體突然跳動(dòng)。研究人員使用

5、馬里蘭索具系統(tǒng)研究了起重吊船彈性吊索吊動(dòng)貨物時(shí)的擺動(dòng)控制。用一個(gè)多模型問(wèn)題來(lái)描述起重船的動(dòng)態(tài)響應(yīng)問(wèn)題，而這個(gè)多模型問(wèn)題與鋼索的長(zhǎng)度以及船體的轉(zhuǎn)舵角密切相關(guān)。模型和實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，高速控制方法對(duì)抑制不同操作情況以及不同有效負(fù)載質(zhì)量有重要影響。本課題使用線性理論模型作為評(píng)估起重吊船動(dòng)態(tài)響應(yīng)的第一種方法。在不考慮恢復(fù)力以及小振幅的假設(shè)基礎(chǔ)上建立不同的線性運(yùn)動(dòng)方程。動(dòng)態(tài)模型的建立應(yīng)用了多體動(dòng)力學(xué)方法，同時(shí)也分析了起重機(jī)的動(dòng)力學(xué)行為。與此同時(shí)，對(duì)鋼

6、索吊掛貨物在模型當(dāng)中，需要考慮不同的外力。比如，靜水壓力：式中： 表示水的密度，Aw表示船體跟水平面相接觸區(qū)域的面積，hm表示中 w ?間高度停泊處的線力，用三次多項(xiàng)式來(lái)描述：其中c1,c2,c3分別是該系統(tǒng)的一次，二次，三次項(xiàng)系數(shù)；粘滯曳力與水的密度 成比例 w ?式中 表示實(shí)驗(yàn)測(cè)得的牽引系數(shù)，W表示船的寬度，T表示船的吃水量；海浪 d c有效頻率波的激發(fā)力，它可以分成周期性的力和固定不變的浮力兩部分，可以用如下的數(shù)學(xué)表達(dá)式表示：式中

7、A表示波幅， 和 分別表示真實(shí)的以及虛構(gòu)的頻率依賴系數(shù)，（j=x， rj k ij ky， ），Pd表示浮力系數(shù)； ?綜上系統(tǒng)的外力可簡(jiǎn)寫(xiě)為：起重泊船的動(dòng)力學(xué)方程：有效載荷的矢量方向如圖1所示?？梢员硎緸椋菏街械膇，j分別為沿X和Y方向的單位矢量，u，w分別為吊桿頂部的位移，有效載荷的位置方程中包括了吊桿的彈性變形。假設(shè)吊桿的轉(zhuǎn)角有效載荷的擺動(dòng)的弧度是固定的。在方程（6）的基礎(chǔ)上對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得到有效載荷速度的表達(dá)式：因此有效載荷的動(dòng)能可