柔性海底管道铺设系统动力学分析及驱动控制方法研究



柔性海底管道铺设系统动力学分析及驱动控制方法研究

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柔性海底管道铺设系统动力学分析及驱动控制方法研究

论文目录
摘要	第1-7页
Abstract	第7-13页
第1章绪论	第13-28页
1.1 引言	第13-14页
1.1.1 课题研究背景	第13页
1.1.2 课题来源及研究意义	第13-14页
1.2 海底管道铺设技术及装备概述	第14-17页
1.2.1 海底管道铺设方法	第14-15页
1.2.2 柔性海底管道	第15-16页
1.2.3 柔性海底管道铺设方法及系统	第16-17页
1.3 柔性海底管道铺设系统相关技术研究现状	第17-26页
1.3.1 铺设系统动力学性能研究现状	第17-21页
1.3.2 具有动力制动功能的旋转驱动技术研究现状	第21-24页
1.3.3 波浪补偿控制技术研究现状	第24-26页
1.4 论文主要研究内容	第26-28页
第2章柔性海底管道铺设系统动力学方程建立	第28-52页
2.1 柔性海底管道铺设系统组成及功能	第28-29页
2.2 柔性海底管道铺设系统简化模型	第29-30页
2.3 柔性海底管道铺设系统运动链位姿描述	第30-36页
2.3.1 运动链部件坐标系建立	第30-32页
2.3.2 运动链部件广义坐标选取	第32-33页
2.3.3 运动链部件齐次坐标变换	第33-36页
2.4 柔性海底管道铺设系统动力学方程	第36-50页
2.4.1 运动链部件动能及拉格朗日算子定义	第36-39页
2.4.2 运动链部件重力势能及势能导数定义	第39-40页
2.4.3 运动链部件广义力定义	第40-45页
2.4.4 系统第二类拉格朗日方程建立	第45-50页
2.5 本章小结	第50-52页
第3章柔性海底管道铺设系统动力学分析	第52-70页
3.1 动力学方程求解程序	第52-54页
3.2 动力学方程内部参数	第54-57页
3.2.1 一般模型参数	第54页
3.2.2 柔性海底管道材料特性参数	第54-56页
3.2.3 铺管船运动参数	第56-57页
3.3 理想无扰动工况铺管分析	第57-62页
3.3.1 初始铺管分析	第57-59页
3.3.2 静平衡分析	第59-62页
3.3.3 稳定铺管分析	第62页
3.4 铺管船运动对管道张力弯矩及铺管速度影响分析	第62-69页
3.4.1 铺管船六自由度运动影响分析	第63-65页
3.4.2 升沉及纵摇运动峰值影响分析	第65-67页
3.4.3 升沉及纵摇运动周期影响分析	第67-69页
3.5 本章小结	第69-70页
第4章柔性海底管道铺设系统机械结构研究	第70-86页
4.1 柔性海底管道铺设系统作业过程	第70-71页
4.2 柔性海底管道铺设系统结构方案	第71-77页
4.2.1 铺设塔及其倾角调整系统结构方案	第71-72页
4.2.2 储管滚筒旋转驱动系统结构方案	第72-74页
4.2.3 旋转驱动系统纵向行走装置结构方案	第74-77页
4.3 纵向行走装置运动速度优化	第77-84页
4.3.1 行走装置运动速度分析	第77-78页
4.3.2 行走装置速度优化数学模型建立	第78-80页
4.3.3 优化计算及最优流量参数分析	第80-84页
4.4 本章小结	第84-86页
第5章柔性海底管道铺设系统驱动及张力补偿控制研究	第86-100页
5.1 柔性海底管道铺设系统驱动及张力补偿原理	第86-88页
5.2 动力制动液压驱动系统设计	第88-93页
5.2.1 开式液压驱动系统	第88-89页
5.2.2 二次调节液压驱动系统	第89-90页
5.2.3 闭式液压驱动系统	第90-91页
5.2.4 混合型液压驱动系统	第91-93页
5.3 动力制动液压驱动系统张力补偿控制分析	第93-99页
5.3.1 驱动系统张力补偿方法	第93-94页
5.3.2 驱动系统张力补偿分析模型	第94-96页
5.3.3 驱动系统驱动及张力补偿仿真	第96-99页
5.4 本章小结	第99-100页
第6章柔性海底管道铺设系统样机试验研究	第100-114页
6.1 柔性海底管道铺设系统样机研制	第100-102页
6.1.1 样机结构	第100-102页
6.1.2 样机主要性能参数	第102页
6.2 模拟试验系统建立	第102-105页
6.2.1 模拟试验系统组成	第102-103页
6.2.2 模拟试验原理	第103-104页
6.2.3 试验数据测试	第104-105页
6.3 动力制动液压驱动系统驱动控制性能试验	第105-111页
6.3.1 初始铺管试验	第105-107页
6.3.2 恒阻尼铺管试验	第107-108页
6.3.3 张力补偿铺管试验	第108-110页
6.3.4 恒张力调速试验	第110-111页
6.4 纵向行走装置运动试验	第111-113页
6.5 本章小结	第113-114页
结论	第114-116页
参考文献	第116-128页
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果	第128-129页
致谢	第129页

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