[发明专利]一种双吊起重作业仿真建模方法

说明书

本发明提供一种双吊起重作业仿真建模方法，通过建立双吊系统环境载荷模型，建立双吊吊物系统受力模型，建立双吊吊物系统动力学特征模型，结合环境载荷建立双吊吊物系统仿真模型。本发明专业化功能的特点，装置适用于海上起重船双吊联合作业的工程仿真；多元化功能的特点，装置还适用于各类陆地吊物作业工程；仿真计算结果精准，贴近实际作业环境；操作简便适应力强，工况可以视情况任意调节。

技术领域

本发明属于船舶双吊联合作业领域，具体涉及一种双吊起重作业仿真建模方法。

背景技术

起重船在开发海洋资源的过程中占据着十分重要的地位，在海洋油气资源的钻探和开发、海洋平台模块安装、货物运转以及水上事故救援等方面有广泛应用。由于起重船漂浮在复杂的海洋环境之下，起重船会不可避免地随风浪发生波动，吊物系统也会因此发生摆动使得起吊作业无法进行。当海况恶化时，将会给起重船的运行带来危险，造成人员伤亡和财产损失。

随着吊物重量的增加和起重效率的需求，双吊起重逐渐成为趋势，目相比单吊，双吊系统有着起重能力更强、起重效率及效益更高、对吊物吊点的局部应力更小等优势，且无需起重船拥有较大吨位的起重机，故而双吊联合起重更具优势。目前国内双吊起重吨数使用双6千吨吊机联合作业，可到达1万2千吨。在双吊起重的动力学特性分析中，由于有着双吊绳连接吊物，使得吊物受力更为复杂。

在我国，双吊起重船的使用愈发频繁，如“三航锋范”海上风机安装等工程实际应用。对起重船双吊作业的研究工作虽已起步，现大多数对起重船吊物系统的研究为单吊模式，而相关的理论研究与仿真计算方式并不成熟，难以形成一套简便可靠的仿真系统。本发明能够根据起重船双吊作业的吊物系统进行较好的仿真，并且加入风载荷，能够得到贴近实际海上吊物作业计算结果。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种双吊起重作业仿真建模方法，应用于起重船海上双吊联合作业吊物系统，该方法可以贴近海上实际作业情况精准计算吊物系统动力学特征响应，能够保障实际工程的作业安全。

本发明的目的是这样实现的：

一种双吊起重作业仿真建模方法，具体的实现步骤为：

步骤1.建立双吊系统环境载荷模型；

步骤2.建立双吊吊物系统受力模型；

步骤3.建立双吊吊物系统动力学特征模型；

步骤4.结合环境载荷建立双吊吊物系统仿真模型。

步骤1所述的双吊系统环境载荷模型的具体内容为：对于吊物系统风载荷的作用，风引起的稳态力为

F_w＝C_w∑(C_sC_hA)V_w²

其中F_w为风力，C_w为摩阻系数，C_s为形状系数，C_h为高度系数，A为迎风面积，V_w为风速；

吊物所受到的风载荷作用力为

f_xw(t)＝C_wC_sC_hA_xV_w²cosβ_w

f_yw(t)＝C_wC_sC_hA_yV_w²sinβ_w