三自由度绳驱动波浪补偿装置的动力学建模与振动特性分析

来源：振动与冲击杂志2024年第18期北京时间：

作者：李建,，王生海,，赵世龙,，王建立,,，韩广冬,，孙玉清,

单位：1. 大连海事大学轮机工程学院，辽宁 大连116026；2. 大连海事大学科学技术部海底工程技术与装备国际联合研究中心，辽宁 大连116026；3. 渤海大学航运学院，辽宁 锦州121007

摘要：受波浪运动的影响，在使用起重机进行海上补给作业的过程中，吊具容易产生不良运动，严重影响了补给作业的效率和安全性。为实现船用起重机在横摇、纵摇和升沉方向上的波浪补偿功能，提出了一种三自由度绳驱动波浪补偿装置；首先，考虑到不均匀装载工况，基于Newton-Euler法建立了补偿装置的动力学模型，并通过Adams虚拟样机仿真验证了数学模型的正确性；其次，对不均匀装载工况下的绳索张力分布情况进行分析，得到了吊具重心位置的危险分布区域；再次，采用特征值法求解补偿装置的一阶固有频率，得到了载荷重量、绳索刚度以及吊具位姿对补偿装置一阶固有频率的影响规律；最后，在理论分析的基础上，通过试验验证了补偿方案的可行性，并证明了数学模型的正确性。<br>

关键词：波浪补偿；船用起重机；绳驱动；动力学分析；振动特性