徐京阔 秦立成 李新超 孙文明 高莹莹 李立涛

(海洋石油工程股份有限公司,天津 300461)

1 吊臂变幅速度优化的意义

随着海洋工程的发展，大型浮吊起重能力越来越大，半潜式起重船应用越来越广，本文对半潜起重船吊臂变幅进行了研究，吊臂变幅速度与其自身的结构、整个吊机动力系统的配置以及船舶的性能有关。首先吊臂的变幅速度会影响被吊载物的动载系数，因此变幅速度越快，动载系数越大，对吊臂的冲击就越大，所以，变幅速度越快，吊臂应力越大，需要吊臂的截面越大或者管径越粗。其次吊臂的变幅速度与整个吊机的动力系统配置有关，变幅速度越快，需要动力系统提供越高的功率，或者减少倍率，单绳拉力来达到，此时吊臂就需要增强。最后吊臂的变幅速度与船舶的性能相关，由于船舶的性能与很多方面都有关，在这里不予优化船舶性能。吊臂变幅速度的优化的意义在于匹配合适的吊臂和动力系统以使加工成本和吊载成本达到最优配置。本文的研究成果不仅为常规项目提供了技术支持，也为我国后续深水半潜式起重铺管船吊机设计提供了参考。

2 研究方法介绍

吊臂变幅速度的优化需要选择收敛速度快且计算不是很复杂的算法。按照理论基础分类，目前主要使用的优化算法大致可归为三类。

2.1 数学规划法

数学规划法以规划理论为基础，其优点是理论严谨，适用面广，且收敛有保证，在求解结构形状优化问题时应用较多。……