海上横向补给系统多体动力学建模与仿真分析

作     者：高一鸣 马子琦 刘铸永 王检耀 Gao Yiming;Ma Ziqi;Liu Zhuyong;Wang Jianyao

作者机构：上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 

出 版 物：《动力学与控制学报》 (Journal of Dynamics and Control)

年 卷 期：2022年第20卷第5期

页      面：34-40页

学科分类：08[工学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11772188) 

主　　题：横向补给 高架索 大变形梁 多体动力学 仿真分析 

摘      要：海上横向补给是目前舰船补给的主要方式,通过接收船与发送船之间架设的恒张力高架索进行货物转运.本文利用多体动力学理论建立了海上横向补给系统的动力学模型.该系统由舰船、货物、滑轮以及高架索组成,对舰船、货物和滑轮采用刚体假设,对高架索采用几何精确梁理论进行建模.基于赫兹理论建立了滑轮与高架索之间的接触模型.为提升计算效率,针对恒张力索的特点提出了一种简化的力元模型,并通过与精确模型的对比验证了该简化模型的准确性.利用简化模型,对复杂海况下的补给作业进行了全过程动力学仿真,分析了船舶运动、补给距离、张紧力对转运过程的影响.结果表明在海况条件恶劣、补给距离长、张紧力过小时,无法保证转运过程安全作业.