浮式陆海接载装备自动配载技术及应用

第1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 静水力特性 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 稳性计算与校核 27

3.4.1 稳性计算 27

3.4.2 稳性校核 28

第4章 结构强度计算与校核 29

4.1 总纵强度计算 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

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

4.2.2 ANSYS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

5.1 K系数方程组法 73

5.1.1 配载的力学简化 75

5.1.2 K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 配载线性规划模型 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 预配载仿真模型和实时配载数学模型建立及求解 115

6.1 预配载仿真模型 115

6.1.1 预配载数学模型 115

6.1.2 作业可行性预报 117

6.1.3 预配载仿真实现 120

6.2 实时配载数学模型的建立及求解 122

6.2.1 解平衡方程组法 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 滑动平均法 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 基于弹性基础梁理论的处理方法 171

7.1.3 基于弹性支座的有限元法 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 预配载仿真子系统 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

9.1 9000t矩形载荷分布产品配载计算 206

9.2 浮船坞接载92500 DWT散货船配载计算 207

9.3 半潜驳接载SUPER M2自升式海洋平台配载计算 209

第10章 总结与展望 212

10.1 总结 212

10.2 展望 213

参考文献 215