全平衡重垂直升船机特殊情况的动力学分析

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1、犬ｉｌ嫂－大ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｆｉＳＳ士奪位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ／＾＼全平衡重垂直升船机特殊情况的动力学分析般舶与海洋结构物设计制造勇作者姓名杨志指导教师Ｈ９——＿＿２０１５年６月答辩日期？－硕士学位论文全平衡重垂直升船机特殊情况的动力学分析ＴｈｅＤｙｎａｍｉｃＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＦｕｌｌＢａｌａｎｃｅｄＨｏｉｓｔＶｅｒｔｉｃａｌＳｈｉｐｌｉｆｔｓｉｎｓｏｍｅｓｐｅｃｉａｌｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓ

2、作者姓名：杨志勇学科、专业：船舶与海洋结构物设计制造学号：２１２０８００３指导教师：李海涛完成日期：大遠理工犬摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之

3、处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：／作者签名：；？日期：知上年月／么日？專大连理工大学硕士学位论文摘要一一升船机是种重要的通航建筑物，垂直升船机作为其重要的种类型具有良好的静一力学和动力学性能。在水利工程中：，钢丝绳提升垂直升船机般分为两种卷扬升船机一。。和重力全平衡重卷扬升船机在实际情况中，客船通常是其运输的主要船舶种类之。为了保证乘客的人身安全，升船机的安全性势必成为其设计过程中着重考虑的指标在本文中，将结合三峡升船机的相关数据，对重力全平衡重钢丝绳卷扬提升垂直升船机的方案进行研宄和论证。将整个升船机系统分为

4、多个单独的部分、流体以及，包括承船厢一钢丝绳悬吊系统，对每个部分单独研究并最终把它们稱合在起构造整个升船机系统的力学模型。本文首先介绍了ＡＬＥ方法的相关理论、参数和算法，给出了ＡＬＥ描述下考虑粘性－项的ＮＳ方程并给出了其边界条件。然后推导了承船厢内部流体的动力学方程，并利用有限元方法对其进行离散化。接着利用刚体动力学的相关知识，构建了承船厢的动力学方程，并与流体的动力学一－。方程进行稱合，得到了承船厢流体耦合系统的动力学方程根据这方程，计算了承船厢在几种不同激励下其内部流体的动力学响应。当外界激励的频率接近固有频率时会造成水体大幅度

5、晃荡，而远离固有频率则不会出现，所以在设计过程中需要充分考虑这一因素。－最后推导了钢丝绳悬吊系统的动力学方程，并将该方程与承船厢流体系统进行组－－流体的动力学方程合，得到整个悬吊系统承船厢。根据升船机系统的动力学方程，计算了系统在钢丝绳断裂、流体泄漏等几种特殊工况下的动力学响应。这几种情况下，厢内流体并未产生大幅度晃荡，提升钢丝绳也并未松驰，其主要原因是这几种特殊工况所产生的激励的频率都是远离固有周期的。类似的液箱悬吊提升系统也可以参照本文的方法，按照循序渐进的推导顺序，逐步建立起整个系统的动力学方程，进而应用该方程解决实际工程中所遇到的问

6、题。关键词：升船机系统；液体晃动悬吊系统；流固耦合；数值模拟；－Ｉ－全平衡重垂直升船机特殊情况的动力学分析ＴｈｅＤｙｎａｍｉｃＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＳｈｉｐｌｉｆｔｕｎｄｅｒｕｎｅｘｅｃｔｅｄｐｃａｓｅｓＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｓｈｉｐｌｉｆｔｉｓａｎｉｍｏｒｔａｎｔｋｉｎｄｏｆｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｙｐｅｓｐ，ｔｈｅｌａｕｎｃｈｉｎｇｖｅｒｔｉｃａｌｓｈｉｐｌｉｆｔｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅ

7、ｓｉｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｓｔａｔｉｃｓ，Ｔｈｅｗｉｒｅｒｏｅｈｏｉｓｔｖｅｒｔｉｃａｌｓｈｉｌｉｆｔｓｉｎｔｈｅｈｄｒｏｒｏｅｃｔｓａｒｅｕｓｕａｌｌｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｔｅｓ：ｔｈｅｐｐｙｐｊｙｙｐｈｏｉｓｔｓｈｉｐｌｉｆｔｓａｎｄｔｈｅｆｕｌｌｂａｌａｎｃｅｄｈｏｉｓｔｓｈｉｐｌｉｆｔｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏａｃｔｕａｌｎｅｅｄｓｏｆｔｈｅｎａｖｉａｔｉｏｎｇｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｓｓｅｎｅｒ