發(fā)布時間：2018-08-03 21:31

【摘要】：為準確模擬初始鋪管作業(yè)中管道和起始纜的形態(tài),創(chuàng)建一個逼真的深水鋪管起重船鋪管作業(yè)虛擬訓練環(huán)境.針對S型鋪管作業(yè)中的初始鋪管作業(yè),以Euler-Bernoulli梁理論為基礎,對初始鋪管管道和纜索進行靜態(tài)分析,建立幾何非線性微分方程,且對管道與纜索微分方程邊界條件難以確定導致方程無法求解的問題,提出一種基于微分求積法的迭代方法,該方法能夠準確地實現(xiàn)邊界條件的確立,從而完成微分方程的求解.仿真和實驗分析不同作業(yè)狀態(tài)下管道與纜索的形態(tài)與內力變化,結果證明了初始鋪管整體算法的準確性.該方法提高了微分方程求解精度且計算量少,易于程序實現(xiàn),可用于海上鋪管作業(yè)方案的工程預演,可行性分析和優(yōu)化作業(yè)方案等.
[Abstract]:In order to accurately simulate the shape of the pipeline and the starting cable in the initial pipe laying operation, a virtual training environment for the pipe laying operation of the deep-water pipe-laying crane was created. Based on the Euler-Bernoulli beam theory, the static analysis of the initial pipe laying and cable laying is carried out, and the geometric nonlinear differential equation is established. For the problem that the boundary conditions of the differential equations of pipeline and cable are difficult to determine and the equations cannot be solved, an iterative method based on differential quadrature method is proposed, which can accurately establish the boundary conditions. Thus the solution of the differential equation is completed. The changes of the shape and internal force of pipeline and cable under different working conditions are analyzed by simulation and experiment. The results show the accuracy of the whole algorithm of initial pipe laying. This method improves the accuracy of differential equation solving, and it is easy to be realized by program. It can be used in engineering preview, feasibility analysis and optimization of operation scheme of pipeline laying on the sea.
【作者單位】： 哈爾濱工程大學機電工程學院;
【基金】：國家科技重大專項(Z12SJENA0014)
【分類號】：P756.2

【參考文獻】

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1 李世榮;孫云;劉平;;關于Euler-Bernoulli梁幾何非線性方程的討論[J];力學與實踐;2013年02期

2 馬成業(yè);黃世華;;解非線性方程組的一個改進牛頓法[J];甘肅聯(lián)合大學學報(自然科學版);2009年01期

3 聶國雋,仲政;微分求積單元法在結構工程中的應用[J];力學季刊;2005年03期

4 王鑫偉;微分求積法在結構力學中的應用[J];力學進展;1995年02期

5 顧永寧;;海底管線鋪管作業(yè)狀態(tài)分析[J];海洋工程;1988年02期

6 黃玉盈;朱達善;;海洋管線鋪設時的靜力分析[J];海洋工程;1986年01期

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2 郭靜;王忠民;姚曉莎;;高速列車制動盤溫度場的建模及分析[J];應用力學學報;2016年03期

3 李震;張同喜;孟凡森;許秀軍;;海管S型初始鋪設仿真算法[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2016年07期

4 王忠民;鄒德志;姜全友;;彈性地基上輸流管道主參數(shù)共振的主動振動控制[J];振動與沖擊;2016年04期

5 汪芳宗;廖小兵;;基于微分求積法及V-變換的大規(guī)模動力系統(tǒng)快速數(shù)值計算方法[J];振動與沖擊;2016年03期

6 昝英飛;韓端鋒;袁利毫;;關于海底S型管道鋪設形態(tài)分析仿真研究[J];計算機仿真;2016年02期

7 曹志剛;;基于微分求積法的鋼筋混凝土梁靜力分析[J];力學季刊;2015年04期

8 潘振濤;王忠民;樊麗儉;;含熱參數(shù)的運動粘彈性矩形板的振動特性[J];應用力學學報;2015年05期

9 洪非;武文華;杜宇;畢祥軍;;深水鋪管垂彎段屈曲狀態(tài)的原型監(jiān)測方法[J];浙江大學學報(工學版);2015年10期

10 王曉波;梁楷;閆宏生;;深水S型鋪管托管架結構的非參數(shù)化敏感性分析[J];船舶工程;2015年09期

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1 潘英摯;細胞中微管結構解聚的生物力學研究[D];蘭州大學;2016年

【二級參考文獻】

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1 潘文波;李銀山;李彤;李欣業(yè);;細長柔韌壓桿彈性失穩(wěn)后撓曲線形狀的計算機仿真[J];力學與實踐;2012年01期

2 薛紜;翁德瑋;;軸線存在應變時彈性桿力學的兩個概念[J];力學與實踐;2011年05期

3 劉延柱;薛紜;;關于彈性梁的數(shù)學模型[J];力學與實踐;2011年01期

4 李清祿;李世榮;;功能梯度壓桿后屈曲形態(tài)的數(shù)值計算[J];力學與實踐;2010年06期

5 馬成業(yè);黃世華;;解非線性方程的一類新的迭代法[J];甘肅聯(lián)合大學學報(自然科學版);2008年05期

6 郭學萍;豐靜;;一類變形Newton法的收斂性[J];浙江大學學報(理學版);2006年04期

7 劉延柱;超大變形彈性細桿幾何形態(tài)的拓撲描述[J];力學與實踐;2004年05期

8 聶國雋,仲政;框架結構P-△效應分析的微分求積單元法[J];力學季刊;2004年02期

9 劉延柱;彈性桿基因模型的力學問題[J];力學與實踐;2003年01期

10 李世榮,李忠明;壓桿過屈曲分析中軸線無伸長假設的定量討論[J];蘭州大學學報;1997年04期

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3 薛惠鈺;計算一維結構瞬態(tài)動力響應的廣義微分求積法[J];蘇州大學學報(自然科學);2000年01期

4 張偉;王鑫偉;;矩形厚板彈塑性屈曲的微分求積法分析[J];機械科學與技術;2011年04期

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6 陳貽平,蘭箭,董湘懷,李志剛;正交異性變厚度圓薄板微分求積分析[J];華中理工大學學報;1999年08期

7 張純;仲政;;基于小波微分求積法的薄板彎曲分析[J];計算力學學報;2008年06期

8 滕兆春;陳桂佳;馬鵬超;;變厚度矩形板自由振動的廣義微分求積法分析[J];蘭州理工大學學報;2011年02期

9 王波;陳立群;;微分求積法處理軸向變速黏彈性梁混雜邊界條件[J];振動與沖擊;2012年05期

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2 蒲軍平;;基于微分求積法的多跨連續(xù)梁數(shù)值計算[A];第八屆全國振動理論及應用學術會議論文集摘要[C];2003年

3 程昌鈞;;微分求積法及其在固體力學應用中的若干新進展[A];現(xiàn)代數(shù)學和力學(MMM-XI)：第十一屆全國現(xiàn)代數(shù)學和力學學術會議論文集[C];2009年

4 付云浩;張錚;;微分求積法求解局域問題的研究[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

5 張瓊;杜永峰;朱前坤;;基于微分求積法的Euler-Bernoulli梁的大變形力學行為研究[A];第22屆全國結構工程學術會議論文集第Ⅰ冊[C];2013年

6 楊天智;方勃;嚴海;;微分求積法確定軸向運動梁參數(shù)共振的穩(wěn)定性[A];第八屆全國動力學與控制學術會議論文集[C];2008年

7 李鵬;楊翊仁;;噴流管流動的微分求積法求解[A];中國力學學會學術大會'2009論文摘要集[C];2009年

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本文編號：2163053