Application of the Rigid Finite Element Method for Modelling an Offshore Pedestal Crane

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.

---

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.