起重船是海洋工程中常用的工程船舶,是海上装卸、建港水工作业以及各种海上建筑物建造和安装的必备工具。起重船在风浪的作用下会产生危险的大幅摆动,这不仅会降低吊装的就位精度,严重时还会引起吊物与结构物的碰撞,导致设备的损坏和人员的伤亡,因此对起重船吊物系统动态特性进行分析,对吊物的摆振进行预测和控制,对保证起重船海上作业安全具有重要的意义。本文以起重船吊物系统为研究对象,考虑吊物的大幅摆动,建立了吊物系统非线性动力学模型,完成了在不同基座激励下吊物系统动态响应特性分析和吊物系统模型实验。首先本文建立了吊物系统数学模型,考虑吊点处吊索弹性恢复力,利用拉格朗日方法推导出吊物系统非线性动力学方程,并利用MATLAB软件,分析了不同的吊索长度,不同的外部激励频率以及吊物的升降运动对吊物系统摆振的影响,表明通过改变吊索长度可以改变吊物系统的动态响应;外部激励频率对吊物摆振有很大影响;控制吊物的升降速度可以减小吊物的面内外摆角。计算也表明面内的激励也会导致面外的摆角产生较大的变化。随后利用ADAMS软件建立了吊物系统实验台刚柔耦合的虚拟样机模型,对吊物系统动态响应特性进行进一步分析,并给出了系统在不同激励下吊物运动轨迹图和运动相图。最后通过吊物系统模型实验,对前面一些仿真结果进行比较分析,从而验证了建立的动力学模型的合理性。仿真和实验结论可用于对起重船吊物系统摆振进行预测和控制。