In offshore pedestal cranes one may distinguish three components of considerable length: a pedestal, a boom and a frame present in some designs. It is often necessary in dynamical analyses to take into account their flexibility. A convenient and efficient method for modelling them is the rigid finite element method in a modified form. The rigid finite element method allows us to take into account the flexibility of the beam system in selected directions while introducing a relatively small number of additional degrees of freedom to the system. This paper presents a method for modelling the pedestal, the frame and the boom of an offshore column crane, treating each of these components in a slightly different way. A custom approach is applied to the pedestal, using rigid finite elements of variable length. Results of sample numeric computations are included.
PL
W konstrukcji kolumnowych żurawi typu offshore można wyróznić trzy istotne elementy o znacznej długości: kolumnę, wysięgnik oraz w niektórych rozwiązaniach wspornik. W wielu analizach dynamicznych występuje konieczność uwzględnienia ich podatności. Wygodną i efektywną metodą ich modelowania jest metoda sztywnych elementów skończonych w odmianie zmodyfikowanej. Metoda sztywnych elementów skończonych pozwala uwzględnić podatność układu belkowego w wybranych kierunkach, a jednocześnie wprowadza do układu stosunkowo niewielką liczbę dodatkowych stopni swobody. W artykule zaprezentowano sposób modelowania kolumny, wspornika i wysięgnika kolumnowego żurawia offshore, przy czym każdy z elementów potraktowany został nieco odmiennie. W przypadku modelowania kolumny zaproponowano także autorskie podejście ze sztywnymi elementami skończonymi o zmiennej długości. Zamieszczono wyniki przykładowych obliczeń numerycznych.
W pracy podjęto problem modelowania ruchów bazy urządzeń offshore. Na przykładzie żurawia badano wpływ sposobu modelowania ruchów bazy na efektywność obliczeniową modelu matematycznego. Rozważano dwa sposoby modelowania ruchów bazy. W pierwszym z nich przyjmuje się, że znany jest ruch bazy, a równania ruchu żurawia formułuje się zakładając, że macierz przejścia od bazy doukładu bezwładnościowego jest znaną funkcją czasu. W drugim przypadku zakłada się, że współrzędnymi uogólnionymi są przemieszczenia i kąty obrotu bazy, a jej ruch, zgodny z założonym, wymusza się poprzez odpowiednie równania więzów. Przedstawiono przykładowe wyniki symulacji numerycznych.
EN
In the paper a problem of modelling the movement of a base of a offshore equipment is considered. The influence of a method of modelling this movement on the numerical efficiency is discussed on the example of an offshore crane. Two manners are analysed. First - the motion of the base is assumed as known. The equations of crane motion are formulated with assumption that the transformations matrix from the base to the global coordinate system is a known function of time. Second - displacements and angles of rotation of the base are generalized coordinates of the system. The assumed movement of the base is obtained by means of suitable equations of constraints. The exemplary results of numerical calculation are presented.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.