非定常系统的虚功原理

通常虚功原理的充分性中所要求的初始条件(V_i=0)对伽利略变换不具有不变性。这使得虚功原理对伽利略变换也不具有不变性。这是很不自然的。本文从经典力学应满足相对性原理的要求这一基本点出发,把定常系统的虚功原理推广到非定常系统,并使得这一原理对伽利略变换具有不变性。     

系泊系统的优化设计

对于系泊系统的设计问题,以悬链线方程为基础,通过静力平衡和刚体力矩平衡理论确定系泊系统中各个参数之间的联系,推导出系泊系统整体的数学模型。再利用牛顿-拉夫逊迭代对其进行求解,最终得到不同海况下钢桶和各节钢管的倾角、浮标的吃水深度及游动区域、锚链的形状及约束条件下的重物球的质量等结果,并给出最优系泊系统设计的方案。     

系泊系统的设计

本文是对2016年全国大学生数学建模竞赛A题的解答,通过建立单点系泊系统二维静力学模型和三维静力学模型,求解出不同风速,水流力,水深和锚链规格情况下系泊系统的钢桶和各节钢管的倾斜角度,锚链形状,浮标的吃水深度和游动区域.在问题一中,对系泊系统中各部件作受力分析,建立单点系泊系统二维静力学模型,使用迭代法得到各节锚链坐标,画出锚链形状.问题二中,使用问题一中模型,分析可得风速为36 m/s时,因为重物球重量偏小,导致设备工作效果较差,所以使用二次拟合的方法得到合适的最小重物球重量.问题三中,建立单点三维系泊系统静力学模型,通过控制变量法,研究不同型号锚链的影响.     

系泊系统状态参数优化设计

该文针对近浅海观测网传输节点的系泊系统,利用多边形近似法的静力平衡分析方法对各部分进行受力分析,建立了4个状态参数的数学模型,使用分段外推法和Fourier分析拟合锚链形状曲线,并对不同风速计算了系统的各项状态参数。在实际海况下对原模型进行优化设计,建立了系泊系统的优化反演模型,得到了系统各项参数的最佳设计方案。     

基于多目标规划的系泊系统的设计

论文应用多目标规划的数学方法以及静力学原理等物理知识,设计新的系泊系统,使其能尽可能地适应环境条件.首先对系泊系统海上漂浮部分进行受力分析,得出了钢桶的倾斜角度、浮标的活动半径、浮标的吃水深度3个变量随重物球质量变化的关系,建立以吃水深度、活动半径,钢桶倾角为目标函数的多目标优化模型,并确定了最佳锚链型号、长度、重物球质量及相应的钢桶和钢管与竖直面的夹角、锚链形状、浮标的吃水深度和游动半径,并由此判断出所设计的系统是否合理有效.     

系泊系统的优化设计模型

该文考察了传输节点在不同布放环境下系泊系统的设计问题。通过对传输节点各个组成部件的机理分析,以力平衡与力矩平衡方程组为基础建立了目标优化模型,给出了系泊系统的设计方案,同时设计了二次搜索算法求解模型。为进一步优化设计方案,调节传输节点中重物球质量,给出了改进思路,并利用所建模型对特定环境下的系泊系统进行了设计,验证了模型的可行性。     

变形体的虚功原理

提出内力功的定义，并就该定义导出变形体的虚功原理。     

基于悬链线理论的系泊系统的应用

通过对浅海系泊系统整体结构进行受力分析,建立锚链、刚体及浮标受力平衡方程,结合悬链线理论,构建锚泊动力系统算法.对不同风力下系泊系统的吃水深度、浮标游动半径、重物球重量、刚体倾斜角、锚链悬浮高度和水平距离进行求解,并利用MATLAB拟合出锚链形状图,保证结构物和系泊系统的安全.所得结果可为单点系泊、类似系统研究和近浅海...     

基于静力学模型对系泊系统参数设计的研究

针对系泊系统中铁桶倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域等参数的设计问题,通过运用物体受力平衡条件、结构微分原理,构建了系泊系统的静力学、基于微分方程的悬链线模型。综合使用了Lingo、Matlab软件编程,求解系泊系统中倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域的大小,探讨系泊系统在不同海面风速条件下的系统形态,绘制出锚链形状曲线图,使水声通讯设备的工作效果达到最佳状态。     

基于悬链线理论对系泊系统的优化设计

针对系泊系统设计,对不同海况条件下锚链、钢桶及钢管和浮标进行受力分析,综合使用经典力学、悬链线理论等方法,分别建立系泊系统受力、重物球质量迭代等模型,利用MATLAB编程,得出不同海况下钢桶和各节钢管的倾角、浮标的吃水深度及游动区域、锚链的形状及约束条件下的重物球的质量等结果。     

软刚臂系泊系统水平系泊力原型测量方法

以渤海某在役的浮式储油卸油装置(FPSO)软刚臂为研究对象,对其系泊力的测量方法从应变、位移和运动姿态3个方面进行了讨论,并对测量的精度及准确性进行了分析.结果表明,3种方法在测量精度上大体相同,而长期稳定性和成本上倾角仪(运动姿态)方法要好于其他两者.系泊力原型测量方法的应用,不但可以使作业者有效保障现役FPSO的系泊安全,而且其测力结果亦可作为软刚臂系泊性能评估的重要参考.     

三维空间下系泊系统的优化设计

系泊系统是近浅海观测网的重要组成部分,如何设计最优的系泊系统从而促进信号的传播具有重要的意义。在三维空间坐标系下,首先对近海水声通讯系统传输节点的系泊系统进行受力分析,得到了系统中各组成部分之间相互的受力关系;其次建立基于多目标规划的系泊系统设计模型,并以系泊系统在海上为例进行实证研究,验证该设计模型的可操作性、有效性;最后运用MATLAB对其进行迭代求解,最终得到不同型号的锚链的最优锚泊系统设计方案。     

基于模拟退火算法的FPSO系泊系统数值计算与仿真

浮式生产储油卸油装置(FPSO)系泊系统的优劣对于其工作安全具有重要意义。该文基于模拟退火算法对近浅海的FPSO系泊系统设计进行优化,以平台游动范围、吃水深度和钢桶倾角三者最小为优化目标,运用微元思想对其系泊系统的钢管和锚链在特定环境、系泊参数及平台稳性约束条件下进行静态分析。利用模拟退火算法的可达全局最优的特点,建立平衡方程,计算并仿真了5种不同型号锚链在指定经济作业下的不同最优目标条件的工作状态。计算结果表明,该方法适用于对FPSO在不同环境下安装的系泊系统运行状态进行分析,对其设计和选择具有指导作用,且能提高优化效率和准确性。     

浅海观测网的系泊系统的设计

文中研究了浅海观测网的系泊系统的设计问题。考虑对不同风速下(包括极端风速)锚链、钢桶、各节钢管、浮标进行受力分析、综合使用经典力学、悬链线理论等方法,分别建立系泊系统受力、重物球质量迭代等模型,利用Matlab编程,得出不同风速下钢桶和各节钢管的倾角、浮标的吃水深度及游动区域、锚链的形状及约束条件下的重物球的质量等结果。     

FPSO系泊系统失效原因探讨

随着海上油田规模的不断扩大和新油田的勘探开发,未来我国服役的FPSO数量会进一步增加。系泊系统的完整性关系到FPSO作业安全,通过对FPSO系泊系统故障进行统计,分析其失效原因,为FPSO系泊系统完整性管理提供参考。     

系泊系统的多目标优化模型

针对海上浮标系泊系统,基于机理分析和力学分析得到了给定锚链型号与链长、重物球质量、海域环境(风流与海流)等系统参数下,对于声纳钢桶倾角的影响规律。在此基础上对系统各个部分进行了受力分析,并由此建立静力学平衡方程。以理论水深与实际水深的差值为优化目标,以静力学平衡方程为约束条件建立了优化模型;调节重物球,建立以重物球质量、浮标的吃水深度、游动区域半径及钢桶的倾斜角度尽可能小为优化目标,以钢桶倾角、锚链与海床的夹角要求以及静力学平衡方程为约束条件建立了多目标优化模型。在给定的实际环境参数条件下,对系泊系统进行了计算设计。     

系泊系统动力分析的时域方法

采用准定常时间域方法分析了在风、浪、流联合作用下海上系泊系统的运动及动力特性，在每一时间步系泊力由准静态方法得到，得到船舶运动时历后，采用推广的三维集中质量法求得锚链的动力特性，在计算船舶的静水恢复和Ｆｒｏｕｄｅ－Ｋｒｙｏｌｖ力时，计及了瞬时湿表面变化引起非线性作用。     

基于静力学模型的系泊系统设计

通过对浮标、钢管、钢桶和锚链进行受力分析建立了系泊系统的平衡状态方程,解决了如何确定锚链的长度和重物球的质量使得钢桶的倾斜角度尽可能小的问题,提高了系统的工作效率。并在平衡状态方程下进行重物球质量优化建模,利用逐步逼近法,求出了在满足约束条件下重物球的最小重量。     

码头系泊监控系统的可视化设计方案

本文在分析国外码头系泊监控的研究与应用基础上,提出一种新的系泊监控设计方案。利用无线通信方式,传输现场缆绳张力、护舷压缩量等测量数据,中心控制室接收到数据后图形化动态显示船舶系泊状态,同时将数据存入数据库,实现码头系泊的分散控制与数据信息的集中管理。这种以计算机为核心的码头系泊可视化监控方案,可以降低断缆事故发生的概率,提高系泊的安全性和工作效率。