浮式陆海接载装备自动配载技术及应用 交通运输 林焰，管官，张明霞
举报
-
作者:
林焰，管官，张明霞
-
出版社:
科学出版社
-
ISBN:
9787030592712
-
出版时间:
2018-11
-
版次:
1
-
装帧:
平装
-
开本:
16
-
页数:
232页
-
字数:
292千字
-
作者:
林焰，管官，张明霞
-
出版社:
科学出版社
-
ISBN:
9787030592712
-
出版时间:
2018-11
-
版次:
1
-
装帧:
平装
-
开本:
16
-
页数:
232页
-
字数:
292千字
售价
￥
38.00
4.0折
定价
￥95.00
品相
全新品相描述
上书时间2024-04-24
卖家超过10天未登录
手机购买
![]()
微信扫码访问
-
-
商品描述：
-
目录：
“船舶与海洋结构物设计方法”丛书序
前言
章绪论1
1.1背景与意义1
1.2配载技术研究现状4
1.3大型结构物下水方法综述7
1.3.1重力方式7
1.3.2自漂浮方式9
1.3.3机械化方式9
1.4下水驳船移运大型海洋结构物下水研究综述11
1.5本书结构安排13
第2章典型浮式陆海接载装备16
2.1驳船16
2.2半潜驳船17
2.3浮船坞19
2.4下水工作船20
第3章浮体静力学基础21
3.1静水力特21
3.1.1坐标系定义21
3.1.2静水力曲线计算方法21
3.2几何要素计算22
3.3空间自由浮态计算26
3.4稳计算与校核27
3.4.1稳计算27
3.4.2稳校核28
第4章结构强度计算与校核29
4.1纵强度计算29
4.1.1浮力载荷曲线计算29
4.1.2重力载荷曲线计算29
vi浮式陆海接载装备自动配载技术及应用
4.1.3剪力弯矩曲线计算30
4.1.4强度校核30
4.2结构有限元计算30
4.2.1有限元概述30
4.2.2ansys软件介绍32
4.2.3产品接载极限情况分析34
4.2.4规范标准36
4.2.5实例分析37
第5章配载优化计算方法72
5.1k系数方程组法73
5.1.1配载的力学简化75
5.1.2k系数方程组法计算步骤76
5.1.3算法验证81
5.2基于载荷曲线的配载强度控制算法82
5.2.1载荷曲线控制82
5.2.2配载算法模型86
5.2.3算法验证86
5.3基于内点法的配载优化算法89
5.3.1配载线规划模型89
5.3.2内点法92
5.3.3算法验证94
5.4遗传算法及其改进96
5.4.1遗传算法概述96
5.4.2基本遗传算法98
5.4.3约束条件的处理105
5.4.4遗传算法的改进105
5.4.5驳船配载问题中的遗传算法109
5.4.6程序及结果分析112
第6章预配载模型和实时配载数学模型建立及求解115
6.1预配载模型115
6.1.1预配载数学模型115
6.1.2作业可行预报117
6.1.3预配载实现120
6.2实时配载数学模型的建立及求解122
6.2.1解衡方程组法123
6.2.2优化方法135
6.2.3驳船沉浮过程实时配载模型处理方法142
6.2.4潮汐变化对模型的影响及处理方法143
6.2.5上驳作业调节水舱阀门开关时刻优化计算145
6.2.6驳船实时配载计算流程图154
6.2.7实时配载实例计算与分析155
6.3下水作业配载模型的数据处理方法164
6.3.1下水作业配载潮位预测164
6.3.2滑动均法167
6.3.3下水作业配载数学模型168
第7章不同移运方式下驳船承受产品载荷计算方法170
7.1滑道移运方式下驳船承受产品载荷计算方法170
7.1.1通常处理方法170
7.1.2基于弹基础梁理论的处理方法171
7.1.3基于弹支座的有限元法176
7.1.4实例分析176
7.2气囊移运方式下驳船承受产品载荷实时计算方法180
7.2.1气囊承受压力实时计算180
7.2.2支承产品气囊位置实时确定181
7.2.3驳船承受已上驳部分产品载荷的计算183
7.2.4实例分析183
第8章配载系统开发188
8.1软件开发方法188
8.2配载系统需求分析189
8.2.1用户需求189
8.2.2系统需求190
8.3配载系统设计190
8.3.1工程管理子系统191
8.3.2信息查询显示子系统193
8.3.3预配载子系统194
8.3.4下水作业子系统196
8.4下水驳船压载水调节系统199
第9章工程应用实例206
9.19000t矩形载荷分布产品配载计算206
9.2浮船坞接载92500dwt散货船配载计算207
9.3半潜驳接载superm2自升式海洋台配载计算209
0章结与展望212
10.1结212
10.2展望213
参文献215
内容简介：
本书系统介绍了下水浮体接载装备的配载力学、配载优化算法、预配载模型和实时配载数学模型建立及求解方法、不同移运方式下接载装备承受产品载荷计算方法、配载系统开发等关键技术。根据下水作业实际要求，提出了保证安全作业的能指标和约束条件，在此基础上提出了k系数方程组法、基于载荷曲线的配载强度控制算法、基于内点法的配载优化算法以及改进的遗传算法四种配载优化算法，并在载荷计算的基础上分别给出了滑道和气囊两种移运方式的实例分析，很后介绍了软件系统的开发和工程中的应用实例。
精彩内容：
章 绪论本书以浮式陆海接载装备自动配载技术及应用为主要内容，重点对配载力学、配载优化计算方法和软件系统开发等关键技术进行介绍。1.1 背景与意义进入21世纪，优选船舶订造出现历史高峰，这对中国造船企业来说既是机遇又是挑战。组建新的造船设施和船厂等常规做法将可能面临场地紧张、投资巨大和建设周期长等一系列问题，以及设施建成后造船高峰过去可能出现闲置的风险。在韩国，许多船厂纷纷打破了这些常规做法，将很多创新型技术用于造船中，特别是近几年韩国造船企业采用的巨型段建造、船坞快速搭载、地造船和浮船坞内造船等技术[1]，是对造船方式进行的一次次重大变革。在不投资新建、扩建船坞的条件下，通过地造船、浮船坞内造船等创新方法提升了造船生产能力。2002年7月，韩国率先采用“地造船”技术成功建造了一艘340000dwt（dead weight tonnage，载重吨）级fo（floating torage and offloa，浮式储油卸油装置，常指浮式储油卸油船），并用两条刚连接的半潜驳船，借助配载软件lmc（load mater puter），采用滑道拖拉滑移方式成功完成下水作业[2]，打破了在船台上造船的常规做法，减少了对造船关键设施如船坞、船台的基建投入。图1.1为地造船场景。该方法首先在地上建造完工整艘船舶，再利用侧行滑轨使新建的船舶滑行到下水驳船上，然后由驳船装载运送到预定海域，通过驳船下潜来实现船舶的下水。在地造船方法中，如何实现船舶产品安全、快速的移运上驳是整个建造施工过程中的一个技术难题。我国是一个发展中的海洋，拥有约300万km2的海域面积，接近陆地面积的1/3。众所周知，石油和是我国经济保持快展必不可少的能源，而我国海域的油气资源储量丰富，具有极大的开发利用价值。目前，随着海洋油气勘探开发事业的益发展和开发海域逐步由浅海向深海的延伸，油气钻采设备也越来越大型化，钻采台组块也朝着高、大、重的方向发展[3]。特别是大型台模块重量往往达到了万吨以上，建造完工的钻采台模块的运输益受到人们的重视。一般情况下，海上结构物的装船是用浮吊船进行吊装的，过去此方法只适应于重量较小的中结构物，对于大型结构物而言，没有大型起重设备，吊装作业无法实施[3]。来，浮吊船的吊装能力也在不断提高，可以吊装重量达数千吨的重物，但浮吊船雇佣费用较高，如果浮吊船靠不上码头，会耽误工期，从而影响整个工程的经济。图1.1地造船场景下水驳船移运是目前海洋台等大型海洋结构物所采用的一种主要运输方式。在该方式下，保证海洋结构物快速、安全的移运上驳尤为重要，是关系工程成败的重要环节。图1.2为某台移运上驳场景图。图1.2某台移运上驳场景图随着国民经济的飞展，我国港的建设规模越来越大，大型重力式码头的单个沉箱重量已常达1000t以上。采用在已有码头前沿预制，通过大型起重设备出运并安装的工艺已不适应工程施工的需要，采用陆上预制、滑道下水或坞内预制后起浮出运的工艺则受到投资成本、工期和场地条件等多方面的制约，现在多采用陆上预制、高压气囊移运上驳下水的方式。同样，上驳过程的安全和快速是该方法的关键。目前，国外如韩国、挪威、美国和墨西哥等运用滑道拖拉滑移技术，实现了产品的下水作业[4]。靠前，半潜驳船bh308先后成功运用该技术完成了储油存箱和z361海洋台下水作业；远通驳8号完成了海洋台uperm2的下水作业。滑道拖拉滑移下水如图1.3所示。随着产品的不断进入，作用在驳船上的载荷不断变化，同时加上潮水的变化，需要不断调整驳船的才能保持驳船甲板滑道和码头滑道处于一个水面上，因此下水作业成功的关键在于驳船配载的实时和有效[5]。图1.3驳船滑道拖拉滑移下水配载作业需要获得产品作用在驳船上的载荷、潮高、吃水和各个压载舱的压载水量。以往，靠前船厂产品的接载配载普遍是由技术人员依靠简单的工具，现场检测潮汐变化，预测一个上驳潮高；在接载过程中，根据作业人员现场报告产品进入长度和滑道高差等参数，依靠船长经验对驳船压载舱进行配载。这种作方式对作业人员的素质要求很好高，由于缺少理论预测和准确的数据支持，作业的风险很大。对于造价高昂的产品来说，准确可靠的接载预配载计算、稳定无误的数据采集、正确安全的配载方案是十分必要和关键的。从地造船的规模预测，未来必将朝着产品建造的大型化和模块化发展。国外如韩国已经掌握了大重量结构滑移下水技术。靠前，目前导管架滑移下水技术已经基本具备，但是大重量结构物（重量超过10000t）滑移下水技术还没有成熟的作业经验，相关的配载系统在预配载、下水作业配载和数据采集等方面还有待于开发和完善。因此，开发一套集数据遥测采集、预配载模拟和下水作业配载计算于一体的用于产品滑道拖拉滑移下水的驳船配载系统很好有必要，其不仅在工程应用方面会创造丰厚的经济效益，在理论上也有学术研究的价值。某些产品结构尺寸大，重量重，重量分布变化大，因此对配载系统要求很好苛刻，这样才能保证滑移下水的安全。要求配载系统：（1）具备作业检测驳船和滑移下水产品的结构和稳能力。（2）能够实时准确给出驳船配载方案，并按照要求控制驳船的浮态。（3）具备可靠的潮位预测系统，在滑移下水作前，给出可靠、完备的预配载方案。（4）具备虑特别实际情况下的计算配载方案能力。（5）具备能稳定、真实可靠的数据采集能力。1.2 配载技术研究现状船舶依据自身类型和用途等的不同，其配载问题具有各自不同的特点，但它们需要遵守一个共同的配载原则：通过对货物以及压载水的合理分配使得船舶满足浮态、稳和强度等安全要求，同时尽量使得作业效率达到优选。20世纪90年代，基于计算机技术的船舶配载系统产生，一般采用自动与手动交互的配载方式，根据船舶静力学的基本，按照法规要求进行配载。不同类型的船舶所配备的配载系统的意义和算法有所不同，但是遵循的配载都是通过合理分配压载来调整船舶的浮态，使船舶满足安全作要求的浮态、稳和强度指标，保证船舶和产品的安全。集装箱船配载，是指在装卸集装箱前，在遵循配载基本原则的基础上，根据集装箱的不同质，确定集装箱在船上的具体位置，帮助形成集装箱的装卸顺序，并很终以配载图的形式表示出来[6]。传统的方法是凭借人工经验手动完成，但随着集装箱船的容量越来越大，配载问题也变得越来越复杂。于是，各种研究机构和公司开始借助计算机来解决集装箱配载的问题，希望通过制订科学合理的配载计划来提高码头运作和船舶运输的效率[7]。王照宁[8]针对现代化运输中集装箱自动配载问题提出了将专家系统与管理信息系统相结合、由低级向不错转化的方案，并对集装箱船舶自动配载系统的设计与实施进行了初步探讨。杨星等[9]首先以很优吃水差作为原始数据，依据相关船舶的资料，建立了船舶纵弯矩的计算模型，并以很小纵弯矩为目标函数求得集装箱重量的很优纵向分布；然后以集装箱重量在船上的很优纵向分布为基础，根据很优初稳目标，以每行位集装箱重量的垂向重量力矩为目标函数，求取集装箱在船上的垂向分布；很后根据所建立的线规划模型，求出了一船某个航次的集装箱重量分布数值解，并据此设计了航次积载方案。张维英[10]在深入集装箱码头调研及查阅文献资料的基础上，探讨了集装箱船配载的特点、要求、过程及问题的复杂，以集装箱船全航线配载为主线，使用智能优化的算法与技术，对全航线配载及其相关问题进行了研究，提出了求解配载问题的一些新方法。车鉴[11]创新地建立了一个整数线规划模型，研究了如何在预配载图的基础上，结合堆场的情况，将堆场上集装箱组很为合理地分配到船上单元块，从而提高设备的利用效率；并且尝试将堆场和设备的因素引入优化模型，探讨一种新的优化思路和方法。散货船的配载主要是对货物进行分配，在浮态、稳和强度方面进行计算和校核以满足规范要求[12]。目前靠前外很多商业软件都含有散货船配载计算模块，如芬兰napa公司开发的onboardnapa系统、瑞典kochum onic公司开发的loadmater系统、丹麦marine alignment公司开发的eaeacon系统等，这些软件给出的散货船配载模块一般只提供配载辅助功能，还没有达到实时自动配载的程度[13]，此外还存在软件系统价格昂贵等问题。宋立新[14]开发了散装谷物船舶的装载模拟系统，该系统采用了高精度的浮态、稳和强度的计算方法。杨军[15]结合专家系统设计，给出了散货船配载专家系统知识库和推理机设计方法，同时提出了用效用矩阵实现货物自动配载的方法。杜嘉立等[16]开发了具有手动微调功能的自动配载程序，该程序能根据船舶载货量、积载因素和吃水等要求确定配载方案。杨久青[17]在油轮的配载问题上，论述了计算机辅助配载的方法，通过该配载系统可以对手工油轮配载方案进行浮态、稳及强度的计算和校核。马骏和郭昌捷[18]通过合理地控制油船配载方案和配载顺序，预报可能的危险或配载区，有效地解决了油船由老龄化带来的剩余强度降低问题。周丰[19]提出在船舶配载工作中，以按货票配载取代按货种配载的观点，建立了货物配载的优化模型，并根据配载工作的特点，给出了改进的kolear算法。成鹏飞等[20]针对宝钢水运业务人工配载的低效率问题，通过分析货物的装船原则，并结合船舶对强度、稳和装载量等的要求，开发了一套船舶配载专家系统，取得了良好效果。刘勇等[21]运用模糊数学理论并结合专家系统理论开发出了一套船舶配积载模糊优化专家系统，实现了货物的准确、快速和合理配载，并能快速绘出配积载图。简兆权等[22]将人工神经网络和专家系统结合，探讨了神经网络专家系统在货船配载系统中的应用。孙静[23]从船舶很好纵倾航行节能出发，进行了船舶很好纵倾、压载及配载的定量计算，实船证明该方法的节油率可达2%～3%。邱文昌等[24]将编制船舶很好压载方案看成一个多目标决策问题，给出了编制很好压载方案的基本和大致步骤，提高了用户的作效率。王鸿鹏[25]提出了一种运用多目标规划理论来优化编制船舶装载计划的配载方法，该方法适用于货物种类不太多的情形，采用改正的单纯形法进行了求解。张俊等[26]提出以“车道”作为描述船舶滚装能力的基本概念，建立了一种简单可行的车辆配载优化算法，并直接与售票系统连接，提出了“可视配载”的想法。宋振洪[27]针对客滚船车辆装载时的动态特，将其看成一个动态规划问题，建立了车辆很好配载模型，并给出了实现算法。张明霞等[28]在全回转起重船作业过程稳时提到吊物重一旦超过的范围，船舶浮态很容易超出规范的要求，为了安全作业必须事优选行反向预压载，以保证作业过程中船舶横倾角在规范要求的范围之内，此时起重船不能全回转，只能实现180°回转。段兴锋[29]进行了基于型值表的船舶装载仪研究，尝试降低目前大多数装载计算机软件一方面因原始数据的不准确和不完备造成的计算结果的误差，另一方面因利用的计算方法是基于船舶横倾、纵倾下漂心不变这一设所带来的误差。吴祥虎等[30]提出了船舶纵向下水配载优化数学模型，并基于matlab软件开发了相关程序，在保证船舶安全下水的基础上，使船舶下水重量很大，从而提高了船舶下水的完整，对缩短造船周期具有重要意义。林焰等[31]针对配载过程中手工绘制配载图费时、费力的缺点，借助autocad软件的二次开发功能，实现了驳船配载图的自动生成，大大提高了工作效率。杨立等[32]针对驳船在移运大型海洋结构物过程中的配载问题，建立了基于纵弯矩的配载优化模型，解决了工程实
![]()
孔网啦啦啦啦啦纺织女工火锅店第三课
开播时间：09月02日 10:30
即将开播，去预约
直播中，去观看
占位居中
