張強(qiáng)，胡榮芳，黃龍

(1. 海軍裝備部駐鄭州地區(qū)軍事代表室，河南 鄭州 450015；2. 中國船舶重工集團(tuán)公司第七一三研究所，河南 鄭州 450015)

0 引 言

艦載補(bǔ)給起重機(jī)是一種常見的工程裝備，可用于艦與補(bǔ)給船之間的物資運(yùn)輸。但是艦載補(bǔ)給起重機(jī)在工作時(shí)，被起吊的柱狀箱體會(huì)受到艦船搖蕩、風(fēng)載、起重機(jī)運(yùn)動(dòng)的影響，發(fā)生不規(guī)律的搖擺，影響柱狀箱體的運(yùn)輸[1]。因此本文對(duì)起重機(jī)吊運(yùn)的柱狀箱體在各影響因素的作用下產(chǎn)生的搖擺運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了仿真。

本文以一種長約9 m，直徑0.85 m，質(zhì)量約5 t的均勻柱狀箱體為研究對(duì)象，海況條件設(shè)置為3級(jí)到4級(jí)。

1 海況作用下艦船搖蕩分析

艦載補(bǔ)給起重機(jī)的底座固定在艦船的甲板上，所以起重機(jī)吊重運(yùn)動(dòng)情況受到了艦體運(yùn)動(dòng)的影響。艦船在航行、停泊時(shí)會(huì)因?yàn)槭艿斤L(fēng)、浪、流、涌的影響而產(chǎn)生復(fù)雜的搖蕩運(yùn)動(dòng)[2]，為了使問題簡化，做如下假設(shè)：

1）將艦體假設(shè)為剛性體，忽略彈性形變；

2）假設(shè)作用于艦體上的波浪為規(guī)則波，并且忽略吃水和波浪的非線性影響；

3）艦體的搖蕩是微幅的；

4）各種外力作用相互獨(dú)立，可線性疊加。

根據(jù)以上4條假設(shè)，當(dāng)艦體在海水中受到激勵(lì)后，可以圍繞其原有平衡點(diǎn)進(jìn)行6個(gè)自由度的搖蕩運(yùn)動(dòng)。圖1為薩爾維森坐標(biāo)系，用來描述艦體在海浪中的運(yùn)動(dòng)，圖中OXYZ為隨船坐標(biāo)系，原點(diǎn)設(shè)在水面上。通過中心O的縱軸、橫軸與豎軸的往復(fù)振蕩分別為縱蕩η1、橫蕩η2、垂蕩η3。繞OX，OY，OZ三個(gè)軸的角振蕩分別為縱搖η4、橫搖η5、首搖η6[3]。

圖 1 描述艦船搖蕩的薩爾維森坐標(biāo)系Fig. 1Salvesen coordinate system discribing the sway of the ship

對(duì)于安裝在甲板上的裝填起重機(jī)以及被吊運(yùn)的柱狀箱體，艦船的橫搖、縱搖和垂蕩會(huì)造成較大的影響，因此本研究中主要針對(duì)這3種搖蕩運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析和研究。

2 艦船搖蕩對(duì)柱狀箱體搖擺的影響仿真

在柱狀箱體吊運(yùn)的過程中，柱狀箱體的搖擺情況會(huì)受到艦船搖蕩的影響。由于艦船搖蕩是一個(gè)復(fù)雜的、多自由度耦合的過程，且連接柱狀箱體和起重機(jī)的是柔性的鋼絲繩，故柱狀箱體會(huì)發(fā)生復(fù)雜的搖擺運(yùn)動(dòng)，通過理論計(jì)算很難求得其精確的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。因此，本文采用動(dòng)力學(xué)仿真的形式研究各種因素對(duì)柱狀箱體的影響，使用的軟件為MSC.Adams。

本課題研究過程中對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行了一定的簡化，以一種長約9 m，直徑0.85 m，質(zhì)量約5 t的均勻柱狀箱體為研究對(duì)象，假設(shè)艦船的橫搖、縱搖、垂蕩為相互獨(dú)立的正弦函數(shù)[4]。

2.1 Adams動(dòng)力學(xué)仿真模型的建立

為得到仿真計(jì)算的虛擬樣機(jī)，首先使用三維建模軟件NX10.0建立了艦體、裝填起重機(jī)和柱狀箱體的簡化模型，如圖2所示。在該模型的建立過程中，根據(jù)計(jì)算需求對(duì)裝填起重機(jī)門架、大小車、軌道等結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)進(jìn)行簡化處理，突出它們之間的連接、配合關(guān)系和質(zhì)量屬性，以便在對(duì)計(jì)算精度影響較小的情況下節(jié)省算力，提高效率[5]。

圖 2 艦載補(bǔ)給起重機(jī)及柱狀箱體三維模型Fig. 23D model of marine ship crane and cylindrical box

鋼絲繩的仿真計(jì)算是本次動(dòng)力學(xué)仿真中的關(guān)鍵一環(huán)。鋼絲繩是起重機(jī)系統(tǒng)中唯一的柔性體，起著連接小車和柱狀箱體的作用。起重機(jī)和艦體一起做搖蕩運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于鋼絲繩的存在，柱狀箱體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律會(huì)發(fā)生很大變化。由于Adams軟件不能對(duì)大變形的柔性體直接進(jìn)行建模，所以只能采用相關(guān)的方法來模擬起重機(jī)的鋼絲繩。鋼絲繩動(dòng)力學(xué)模型的建立方法主要有以下4種：

1）通過有限元軟件生成的MNF模態(tài)中性文件，生成帶有網(wǎng)格的柔性體以此來模擬鋼絲繩。這種方法能夠較好的模擬鋼絲繩的整體性能，但是這種方法計(jì)算量大，耗時(shí)長，在實(shí)際工程計(jì)算中并不適用；

2）采用多段線（polyline）建立起重機(jī)的鋼絲繩，該種方法主要側(cè)重于體現(xiàn)鋼絲繩與滑輪之間運(yùn)動(dòng)的同步情況，不能反映鋼絲繩的擺動(dòng)和拉伸問題；

3）建立許多通過球鉸副連接的小圓柱段模擬鋼絲繩，該種方法能夠較好地模擬鋼絲繩的擺動(dòng)情況，但是不能實(shí)現(xiàn)鋼絲繩與滑輪之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；

4）建立許多小圓柱段，各個(gè)小圓柱段之間通過軸套力連接來模擬鋼絲繩。該種方法能夠較好的模擬鋼絲繩的特性，但是由于小圓柱段之間需要添加大量接觸力，接觸力過多會(huì)使仿真計(jì)算時(shí)間成倍加長[6]。

受到Adams約束的限制，無法對(duì)單個(gè)物體施加多自由度耦合的運(yùn)動(dòng)，因此為了模擬艦體的搖蕩，需要建立兩個(gè)輔助幾何體，根據(jù)總體坐標(biāo)系的方向，設(shè)為axis_y和axis_z。這2個(gè)幾何體的作用是充當(dāng)艦船橫搖、縱搖的旋轉(zhuǎn)軸，形狀為圓柱體，軸線通過對(duì)應(yīng)方向的艦體搖蕩平衡點(diǎn)，如圖4所示[8]。

向仿真模型中添加運(yùn)動(dòng)副，在艦體和axis_z間添加旋轉(zhuǎn)副，以axis_z的軸線為軸，命名為JOINT_zongyao；在axis_y和axis_z間添加旋轉(zhuǎn)副，以axis_y的軸線為軸，命名為JOINT_hengyao；在axis_y和模型地面Ground之間添加滑動(dòng)副，方向?yàn)樨Q直向上，命名為JOINT_chuidang。由于研究海況的影響時(shí)需排除其他各方面的影響，需要將整個(gè)系統(tǒng)的剛性部分固定，因此將艦體、小車、起重臂架、橫梁和小車之間依次添加固定約束，保留鋼絲繩單元和吊鉤、柱狀箱體間的球鉸副。

圖 3 鋼絲繩的三維模型和仿真模型Fig. 33D model and dynamic simulation model of wire rope

圖 4 輔助幾何體axis_y和axis_zFig. 4Auxiliary geometry axis_y and axis_z

為了模擬艦體的搖蕩，向JOINT_zongyao，JOINT_hengyao和JOINT_chuidang處添加對(duì)應(yīng)的正弦驅(qū)動(dòng)函數(shù)，控制艦體位移的變化規(guī)律。根據(jù)地面坐標(biāo)系標(biāo)記點(diǎn)gnd的方向，在柱狀箱體質(zhì)心處建立標(biāo)記點(diǎn)MARKER_celiang用于測量柱狀箱體質(zhì)心的角度偏移，其方向與gnd相同。建立2個(gè)系統(tǒng)變量variable_ay和variable_az，獲取標(biāo)記點(diǎn)MARKER_celiang和gnd之間繞Y軸和Z軸的角位移，并將單位由弧度轉(zhuǎn)換為角度。

為了進(jìn)行對(duì)照，首先對(duì)柱狀箱體不受載荷時(shí)的搖擺情況進(jìn)行仿真。將模型中的各個(gè)驅(qū)動(dòng)函數(shù)設(shè)置為0進(jìn)行仿真，得到柱狀箱體的搖擺情況如圖5所示。由計(jì)算結(jié)果可知，無載荷情況下繞Y軸搖擺幅度約為0.17°，繞Z軸搖擺幅度約為0.38°。結(jié)果表明，由于動(dòng)力學(xué)模型質(zhì)量分布等原因，即使在無擾動(dòng)的條件下柱狀箱體也會(huì)存在小幅度的搖擺。

2.2 艦船搖蕩對(duì)柱狀箱體搖擺的影響

根據(jù)艦船在3級(jí)、4級(jí)海況中的搖蕩情況，設(shè)置Adams中相關(guān)驅(qū)動(dòng)函數(shù)如表1所示。對(duì)柱狀箱體的搖擺情況進(jìn)行仿真，結(jié)果如圖6和圖7所示。

由3級(jí)海況的仿真計(jì)算結(jié)果可知，橫搖、縱搖、垂蕩綜合作用下，柱狀箱體沿橫搖方向（繞Y軸旋轉(zhuǎn)）的搖擺幅度可達(dá)-51.60°～50.15°，搖擺幅度的波動(dòng)有隨時(shí)間周期性變化的趨勢；沿縱搖方向（繞Z軸旋轉(zhuǎn)）的搖擺幅度為-6.24°～5.66°。搖擺幅度已遠(yuǎn)超正常柱狀箱體吊運(yùn)中允許的范圍，若不采取有效的減搖、防搖措施，會(huì)影響柱狀箱體吊運(yùn)的安全，且難以將柱狀箱體放置到預(yù)定的位置。

圖 5 不受外界干擾時(shí)柱狀箱體的搖擺情況Fig. 5Swing status of the cylindrical box without external interference

表 1 三級(jí)、四級(jí)海況仿真驅(qū)動(dòng)函數(shù)Tab. 1Simulation parameters of sea level 3 and 4

圖 6 三級(jí)海況下柱狀箱體搖擺情況Fig. 6Swing status of the cylindrical box under sea level 3

圖 7 四級(jí)海況下柱狀箱體搖擺情況Fig. 7Swing status of the cylindrical box under sea level 4

4級(jí)海況橫搖、縱搖方向的搖擺幅度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過180°，且有隨時(shí)間仿真時(shí)長的增加而增大的趨勢，說明在高海況條件下，柱狀箱體的質(zhì)量已經(jīng)不足以將它的搖擺限制在小幅度范圍內(nèi)，會(huì)發(fā)生極其劇烈的搖擺，甚至開始以小車為中心做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。顯然在這種搖蕩幅度下，不但難以進(jìn)行柱狀箱體吊運(yùn)工作，而且柱狀箱體在大幅搖擺的過程中會(huì)與起重機(jī)發(fā)生碰撞，導(dǎo)致事故的發(fā)生。

2.3 起重機(jī)大、小車減速對(duì)柱狀箱體搖擺的影響

起重機(jī)進(jìn)行柱狀箱體吊運(yùn)時(shí)，大車、小車的減速過程會(huì)對(duì)柱狀箱體搖擺和定位造成影響。由于在不考慮其他因素時(shí)大、小車單獨(dú)減速對(duì)柱狀箱體搖擺的影響相同，因此只對(duì)大車單獨(dú)減速和大、小車共同減速過程進(jìn)行研究。

某些檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)雖然根據(jù)國家和地方法律法規(guī)制定了本單位的實(shí)驗(yàn)室安全管理規(guī)章制度，但是，不重視與實(shí)驗(yàn)室安全相關(guān)的法律法規(guī)和規(guī)章制度，依法守規(guī)意識(shí)不強(qiáng)。對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全責(zé)任意識(shí)淡薄，表現(xiàn)在個(gè)別責(zé)任人誤認(rèn)為涉及實(shí)驗(yàn)室安全第一責(zé)任人是單位法人或主要領(lǐng)導(dǎo)，發(fā)生事故處理最重的是單位法人或主要領(lǐng)導(dǎo)，其實(shí)從事具體工作的部門（部門責(zé)任人和當(dāng)事人）是事故的第一直接責(zé)任人，對(duì)事故承擔(dān)直接民事或刑事責(zé)任。

假設(shè)柱狀箱體在開始減速之前已達(dá)到平衡狀態(tài)，從仿真開始10 s的時(shí)刻開始，大/小車速度在2 s內(nèi)分別從0.1 m/s和0.3 m/s降低至0，則設(shè)置的驅(qū)動(dòng)函數(shù)如表2所示。仿真開始前不但需要定義大、小車的速度驅(qū)動(dòng)函數(shù)，還需要為柱狀箱體施加對(duì)應(yīng)方向的初始速度，以保證仿真開始時(shí)兩者以同樣的速度運(yùn)行。

表 2 大、小車減速過程驅(qū)動(dòng)函數(shù)Tab. 2Driving functions of gantry and trolley during deceleration

根據(jù)設(shè)定的工況條件，首先對(duì)大車的減速過程進(jìn)行仿真。完成仿真后在后處理中可繪制出大車停止時(shí)柱狀箱體搖擺情況的變化曲線，如圖8和圖9所示。

圖 8 大車低速度制動(dòng)時(shí)柱狀箱體搖擺情況Fig. 8The cylindrical box swing seriously

圖 9 大車高速度制動(dòng)時(shí)柱狀箱體搖擺情況Fig. 9Swing status of the cylindrical box during gantry deceleration in a low speed

由大車低速制動(dòng)的仿真結(jié)果可知，當(dāng)大車的速度從0.1 m/s降至0時(shí)，柱狀箱體在沿大車運(yùn)動(dòng)方向（繞Y軸方向）的搖擺明顯增強(qiáng)，最大值約為0.95°，然后受到各種阻尼的影響而略微減小，而在垂直大車運(yùn)動(dòng)方向（繞Z軸方向）的搖擺未出現(xiàn)明顯變化。

大車高速制動(dòng)時(shí)柱狀箱體的搖擺情況和低速制動(dòng)時(shí)相似，只是制動(dòng)后的搖擺幅度增加，沿大車運(yùn)動(dòng)方向（繞Y軸方向）的搖擺幅度最大值約為2.53°，垂直大車運(yùn)動(dòng)方向（繞Z軸方向）的搖擺未出現(xiàn)明顯變化。

在起重機(jī)起吊作業(yè)中，為了實(shí)現(xiàn)工作效率的最大化，需要大、小車同時(shí)移動(dòng)和制動(dòng)。按表2中的參數(shù)對(duì)大、小車同時(shí)減速過程進(jìn)行仿真，得到結(jié)果如圖10～圖11所示。

圖 10 大、小車低速度制動(dòng)時(shí)柱狀箱體搖擺情況Fig. 10Swing status of the cylindrical box during gantry

圖 11 大、小車高速度制動(dòng)時(shí)柱狀箱體搖擺情況Fig. 11Swing status of the cylindrical box during gantry and trolley deceleration in a low speed

大、小車低速度制動(dòng)時(shí)，柱狀箱體沿大車運(yùn)動(dòng)方向的最大搖擺幅度約為0.92°，沿小車運(yùn)動(dòng)方向的最大搖擺幅度約為1.05°；高速度制動(dòng)時(shí)，柱狀箱體沿大車運(yùn)動(dòng)方向的最大搖擺幅度約為2.15°，沿小車運(yùn)動(dòng)方向的最大搖擺幅度約為2.64°。

2.4 風(fēng)載對(duì)柱狀箱體搖擺的影響

起重機(jī)在海上工作時(shí)，風(fēng)載也是一種干擾來源。根據(jù)設(shè)定工況條件，取平均風(fēng)速為v=8 m/s，研究海風(fēng)對(duì)柱狀箱體搖擺情況的影響。

由于柱狀箱體體積和截面積較小，因此可以對(duì)柱狀箱體的承受的風(fēng)力進(jìn)行估算。假設(shè)海風(fēng)吹到柱狀箱體截面時(shí)，全部的空氣分子速度均降至0，則在時(shí)間微元內(nèi)，由動(dòng)量守恒可得：

化簡可得柱狀箱體承受的風(fēng)力表達(dá)式為：

代入柱狀箱體和風(fēng)力參數(shù)，可估算柱狀箱體受到的平均風(fēng)力為：

向柱狀箱體質(zhì)心處添加空間固定的力作為風(fēng)力，風(fēng)力方向與大、小車移動(dòng)正方向夾角均為45°。進(jìn)行仿真，可以得到柱狀箱體受到風(fēng)載時(shí)的搖擺情況如圖12所示。

圖 12 受到風(fēng)載影響時(shí)柱狀箱體搖擺情況Fig. 12Swing status of the cylindrical box during gantry and trolley deceleration in a high speed

由仿真結(jié)果可知，繞Y軸方向的搖擺角度為-0.25°～0.51°，繞Z軸方向的搖擺角度為-0.68°～0.04°。將該結(jié)果與圖5中設(shè)置的無載荷對(duì)照組仿真結(jié)果相比較，可知風(fēng)載對(duì)柱狀箱體的搖擺產(chǎn)生了一定的影響，但是幅度的絕對(duì)值變化不大。

2.5 三種因素影響的綜合分析

將艦船搖蕩、起重機(jī)減速、風(fēng)載3種影響因素全部添加到Adams動(dòng)力學(xué)模型中進(jìn)行仿真，搖蕩情況取3級(jí)海況下的數(shù)值，大小車運(yùn)動(dòng)取低速度制動(dòng)，風(fēng)載情況和2.4節(jié)中相同，得到的結(jié)果如圖13所示。由圖可知，此時(shí)柱狀箱體繞Y軸的搖擺角度約為±51.5°，繞Z軸的搖擺角度約為±8°，曲線形狀和數(shù)值均與圖6“3級(jí)海況、下柱狀箱體搖擺情況”中的結(jié)果相近，繞Y軸搖擺幅度增加了1.01%，繞Z軸搖擺幅度增加了35.21%。

圖 13 三級(jí)海況和風(fēng)載下低減速度柱狀箱體搖擺情況Fig. 13Swing status of the cylindrical box under wind load

其他條件不變，取大小車運(yùn)動(dòng)為高速度制動(dòng)，進(jìn)行仿真得到結(jié)果如圖14所示。該條件下，柱狀箱體繞Z軸的搖擺幅度約為±11.5°，比圖6“3級(jí)海況下柱狀箱體搖擺情況”中的搖擺幅度增加了93.36%；而繞Y軸的搖擺開始時(shí)周期性波動(dòng)，幅度隨著時(shí)間推移逐漸增大，在第9個(gè)周期后突破平衡位置，搖擺角度超過 180°。

圖 14 3級(jí)海況和風(fēng)載下高減速度柱狀箱體搖擺情況Fig. 14Swing status of the cylindrical box during gantry and trolley deceleration in a low speed under sea level 3 and wind load

3 鋼絲繩減搖效果分析與仿真

起重機(jī)的防搖技術(shù)在過去幾十年中受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，并進(jìn)行了多方面的研究。目前的起重機(jī)防搖策略主要包括人工手段防搖、機(jī)械防搖和電子防搖三大類型，具體實(shí)現(xiàn)形式多種多樣[9]。

起重機(jī)通過鋼絲繩懸吊柱狀箱體，故鋼絲繩是影響柱狀箱體搖擺情況的關(guān)鍵因素之一，可以嘗試通過合理設(shè)置鋼絲繩的數(shù)量、布置形式抑制柱狀箱體的搖擺[10]。

在第2節(jié)對(duì)柱狀箱體的搖擺因素進(jìn)行研究時(shí)，為了突出影響因素本身的影響，在建立動(dòng)力學(xué)模型時(shí)采用了最簡單的單鋼絲繩懸吊形式。因此本章將對(duì)兩繩、四繩懸吊的柱狀箱體搖擺情況進(jìn)行分析，外界條件取3級(jí)海況、8 m/s風(fēng)力、大小車低速度制動(dòng)的情況。

四繩懸吊是起重機(jī)工作時(shí)常見的負(fù)載連接方式。在NX 10.0軟件中修改起重機(jī)的三維模型，將鋼絲繩數(shù)量改為4根，繩長1 m，4根鋼絲繩組成一個(gè)邊長為0.4 m的正方形進(jìn)行仿真，得到四繩正方形布置時(shí)柱狀箱體搖擺情況如圖15所示。由仿真結(jié)果可知，四繩矩形布置時(shí)橫搖方向最大搖擺角度為-17.81°～19.33°，縱搖方向最大搖擺角度為-3.34°～2.82°，與一繩懸吊相比已有了大幅的的改善，兩方向搖擺角度都減少了約60%。

圖 15 四繩正方形布置時(shí)柱狀箱體搖擺情況Fig. 15Swing status of the cylindrical box when 4 wire ropes arranged in a square

修改模型為兩根鋼絲繩沿橫搖方向（Z軸）布置，繩長和其他干擾情況不變進(jìn)行仿真，得到兩繩沿橫搖方向布置時(shí)柱狀箱體搖擺情況如圖16所示。由仿真結(jié)果可知，此種布置情況下橫搖方向最大搖擺角度為-18.86°～15.88°，縱搖方向最大搖擺角度為-3.19°～1.90°，兩方向的搖擺與四繩懸吊相比略有減少。

將鋼絲繩設(shè)置改變?yōu)?根鋼絲繩沿縱搖方向（Y軸）布置，繩長和其他干擾情況不變進(jìn)行仿真，得到兩繩沿縱搖方向布置時(shí)柱狀箱體搖擺情況如圖17所示。由仿真結(jié)果可知，此種布置情況下橫搖方向最大搖擺角度為-18.30～17.76°，縱搖方向最大搖擺角度為-2.99～3.24°，兩方向的搖擺幅度介于兩繩沿橫搖方向布置和四繩懸吊之間。

圖 16 兩繩沿橫搖方向布置時(shí)柱狀箱體搖擺情況Fig. 16Swing status of the cylindrical box when 2 wire ropes arranged in rolling direction

圖 17 兩繩沿縱搖方向布置時(shí)柱狀箱體搖擺情況Fig. 17Swing status of the cylindrical box when 2 wire ropes arranged in pitching direction

在四繩正方形布置的基礎(chǔ)上，保留處于對(duì)角線位置的兩根鋼絲繩，即兩鋼絲繩間的連線與Y軸和Z軸成45°夾角，間距為。保持繩長和其他條件不變進(jìn)行仿真，得到兩繩斜向45°布置時(shí)柱狀箱體搖擺情況如圖18所示。由仿真結(jié)果可知，此種布置情況下橫搖方向最大搖擺角度為-15.85°～13.44°，縱搖方向最大搖擺角度為-10.33°～9.92°?？梢钥吹綑M搖方向搖擺程度相比兩繩沿橫搖、縱搖方向布置有了進(jìn)一步的減少，但是縱搖方向的搖擺有了明顯的增大，甚至超過了單根鋼絲繩的情況，其中原因有待進(jìn)一步研究。

圖 18 兩繩斜向45°布置時(shí)柱狀箱體搖擺情況Fig. 18Swing status of the cylindrical box when 2 wire ropes arranged arriswise

綜合以上分析結(jié)果，可得不同鋼絲繩數(shù)量、布置方式下的柱狀箱體搖擺情況如表3所示。

表 3 改變鋼絲繩數(shù)量、布置對(duì)柱狀箱體搖擺的影響Tab. 3The influence of changing quantity and arrangement of wire ropes on the swing status of the cylindrical box

4 結(jié) 語

通過對(duì)起重機(jī)吊運(yùn)的柱狀箱體在不同條件下的搖擺情況進(jìn)行仿真，可得到以下結(jié)論：

1）單獨(dú)作用時(shí)對(duì)柱狀箱體搖擺影響最大的因素是艦船搖蕩，其中又以橫搖造成的影響最大；

2）大小車的啟動(dòng)、制動(dòng)過程會(huì)對(duì)柱狀箱體搖擺情況產(chǎn)生一定的影響，但是與其他因素綜合作用時(shí)會(huì)使搖擺幅度明顯增大，當(dāng)制動(dòng)加速度超過閾值后，會(huì)導(dǎo)致?lián)u擺幅度打破周期性的變化趨勢，發(fā)生劇烈的搖擺；

3）風(fēng)載對(duì)柱狀箱體搖擺幅值的影響程度較??；

4）總體來說，兩繩和四繩懸吊相比一繩懸吊能有效的改善柱狀箱體的搖擺情況，使搖擺幅度降低約60%～70%；

5）并非鋼絲繩數(shù)越多就能獲得更好的減搖效果，鋼絲繩的合理布置對(duì)減搖起著至關(guān)重要的作用。

在了解了柱狀箱體搖擺情況后，可以此為基礎(chǔ)進(jìn)行艦船搖蕩（動(dòng)基座條件）下起重機(jī)減搖、防搖的研究，提高艦載補(bǔ)給起重機(jī)的工作效率和安全性。