Mathematical model of dynamics semi-submersible floating crane when positioning at the point of work

Authors

DOI:

https://doi.org/10.24866/2227-6858/2024-1/14-26

Keywords:

mathematical model, hull, moment, hull movement, dynamics, semi-submersible floating crane, differential equations, lifting devices

Abstract

This article discusses the problem of mathematical modeling of the dynamics of a semi-submersible floating crane when positioning in work sites. The principles of constructing a mathematical model, input and determinable parameters, as well as the influence of external forces such as wind, current and waves on the dynamics of the crane are described. The use of a mathematical model of the dynamics of an underwater lifting device for modeling the movement of a crane is considered, and a functional block diagram of the DYNAMIC-PPBU program for analyzing the dynamics of a vessel in various storm conditions is presented. 

Author Biographies

  • Mikhail G. Balashov, Sevastopol State University

    Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor of the Department of ocean engineering and shipbuilding, Sevastopol State University (Sevastopol, Russia)

  • Alexander B. Vaganov, Nizhny Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseev, Nizhny Novgorod

    Doctor of Engineering Sciences, Professor of the Department of aero-hydrodynamics, strength of machines and resistance of materials, Nizhny Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseev (Nizhny Novgorod, Russia)

  • Yuri F. Orlov, Nizhny Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseev, Nizhny Novgorod

    Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor of the Department of Applied Mathematics, Nizhny Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseev (Nizhny Novgorod, Russia)

  • Alexey Y. Panov, Nizhny Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseev, Nizhny Novgorod

    Doctor of Engineering Sciences, Professor of the Department of theoretical and applied mechanics, Nizhny Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseev (Nizhny Novgorod, Russia)

  • Vladimir N. Savinov, Nizhny Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseev, Nizhny Novgorod

    Doctor of Engineering Sciences, Professor of the Department of Aero-hydrodynamics, strength of machines and resistance of materials, Nizhny Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseev (Nizhny Novgorod, Russia)

  • Ekaterina V. Mashtakova, Nizhny Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseev, Nizhny Novgorod

    Master's Student of the Department of power plants and heat engines, Nizhny Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseev (Nizhny Novgorod, Russia)

References

Ачкинадзе А.Ш., Борисов Р.В..Некоторые вопросы обоснования выбора типа и мощности средств активного управления буровым судном с динамической системой позиционирования // Исследование морских гидротехнических сооружений для освоения шельфа: межвузовский сборник. Ленинград: Ленинградский политехнический институт, 1980. С. 114–120.

Большев А.С., Фролов С.А. Кусочно-линейные методы математического моделирования перемещений заякоренных сооружений под воздействием ветра, течения, волнения и льда // Труды первой международной конференции «Освоение шельфа арктических морей России». РАО-93. Санкт-Петербург, 1993. С. 316–320.

Борисов Р.В. Разработка методов расчета качки плавучих буровых установок при различных режимах эксплуатации: дис. … д-ра техн. наук. Ленинград, 1990. 35 с.

Борисов Р.В., Молодожников А.Б. Расчет качки заякоренных буровых установок на регулярном и нерегулярном волнении // Технические средства освоения Мирового океана: труды Ленинградского кораблестроительного института. Ленинград, 1980. С. 22–27.

Ваганов А.Б., Краснокутский И.Д. Расчет качки судов и плавучих сооружений на морском волнении: свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014612348.

Исследование качки полупогружной буровой установки: отчет по НИР. ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, 1987. Вып. 31916. 23 с.

Ваганов А.Б., Краснокутский И.Д., Гуров П.В., Балашов М.Г., Несин Д.Ю. Моделирование динамики морских краново-монтажных судов при позиционировании // Транспортные системы. 2020. № 1(15). С. 29–40. https://doi.org/10.46960/62045_2020_1_29

Ваганов А.Б., Краснокутский И.Д. Численное моделирование характерных режимов эксплуатации водоизмещающего судна // Современные технологии в кораблестроительном и авиационном образовании, науке и производстве: сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции. Нижний Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2016. С. 35–41.

Краснокутский И.Д. Метод расчёта удержания ППБУ с комбинированной системой позиционирования в море: дис. … канд. техн. наук. Горький, 1985. 348 с.

Басин А.М. Качка судов. Москва: Транспорт, 1969. 272 с.

Короткин А.И. Присоединенные массы судна: справочник. Ленинград: Судостроение, 1986. 312 с.

Калиткин Н.Н. Численные методы. Москва: Наука, 1978. 512 с.

Борисов Р.В., Молодожников А.Б. Составление систем уравнений качки полупогружных плавучих буровых установок на косом волнении // Надводные технические средства освоения Мирового океана: труды Ленинградского кораблестроительного института. Ленинград, 1978. С. 23–30.

Downloads

Published

2024-03-29

Issue

No. 1(58) (2024)

Section

Ship theory and structural mechanics

License

Copyright (c) 2024 Far Eastern Federal University: School of Engineering Bulletin

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

How to Cite

1.
Mathematical model of dynamics semi-submersible floating crane when positioning at the point of work. Вестник Инженерной школы ДВФУ [Internet]. 2024 Mar. 29 [cited 2024 Nov. 22];1(1(58):14-26. Available from: https://journals.dvfu.ru/vis/article/view/1027