第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 研究背景、目的及意义 3
1.3 深水铺管起重船概述 5
1.4 海上铺管起重技术简介 8
1.5 虚拟现实技术及其在海洋工程中的应用 16
第2章 环境载荷和虚拟环境构建 19
2.1 环境外部载荷系统 19
2.2 虚拟环境模型系统 27
第3章 起重作业动力学模型构建 44
3.1 概述 44
3.2 起重船起重作业系统数学模型 44
3.3 吊索运动数学模型 46
3.4 压载数学模型 50
第4章 铺管作业动力学模型构建 52
4.1 概述 52
4.2 铺管船铺管作业坐标系 52
4.3 S型管道初始铺设静态数学模型 57
4.4 S型管道正常铺设静态数学模型 65
4.5 收弃管作业静态数学模型 69
4.6 铺管铺设动态数学模型 71
4.7 铺管规范安全检测 75
第5章 深水铺管起重作业视景仿真系统总体方案 77
5.1 概述 77
5.2 基于HLA架构的视景仿真系统介绍 77
5.3 视景仿真系统开发工具 79
5.4 视景仿真系统功能需求 80
5.5 视景仿真系统硬件总体方案 81
5.6 视景仿真系统软件总体方案 84
5.7 视景仿真系统总体布置 86
第6章 起重作业仿真系统开发 103
6.1 概述 103
6.2 仿真系统的功能及过程分析 103
6.3 视景仿真系统的结构设计 105
6.4 起重作业视景仿真系统可视化模块的设计与开发 108
6.5 起重仿真系统软件的开发与集成 112
6.6 起重船半实物仿真系统展示 113
第7章 起重作业仿真案例开发 117
7.1 组块吊装作业仿真算例 117
7.2 300 t钢桩安装作业仿真算例 139
第8章 铺管作业仿真系统关键技术 147
8.1 铺管仿真系统集成 147
8.2 数据的采集与处理 152
8.3 张紧器子系统数据通信的实现 159
第9章 铺管作业仿真系统开发 164
9.1 铺管仿真系统组成 164
9.2 铺管仿真系统开发 167
9.3 铺管视景仿真系统可视化模块的设计与开发 169
9.4 铺管仿真系统软件的开发与集成 178
9.5 张紧器子系统开发 185
第10章 铺管作业仿真案例开发 195
10.1 概述 195
10.2 静态铺设管线形态及张紧器张力预测 195
10.3 初始铺管作业案例分析 201
10.4 正常铺管作业仿真算例 227
10.5 张紧器子系统测试 240
参考文献 249