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升降鳍板锁紧系统设计与仿真

收藏本文 2024-01-16 点赞:3312 浏览:8377 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:海洋资源已成为各国必争的重要资源之一,海洋环境资源的占有直接联系到一个国家的国泰民安和可持续进展。探测并有效利用海洋资源,科学考察船是必不可少的关键设施。科考船作为特殊的工程船,其探测设备的利用环境将直接影响到海洋科学探讨,而船体表面在船舶航行历程中受到水流冲击较大,直接伸出舷外探测将难以满足其利用要求,探测仪器舱应运而生。升降鳍板锁紧机构作为保证仪器舱快速有效地锁紧在所需探测部位的装置,其重要量不言而喻。升降鳍板锁紧机构由液压缸伸缩驱动楔块运动以而推动鳍板并将其锁紧。对于有机械液压相互作用的系统,利用仿真软件对各自的机械和液压性能进行的探讨有很多,但将二者结合起来进行浅析的较少。独立进行仿真浅析,往往导致机械装置中的液压驱动力和液压装置中的机械负载不能准确给定,使探讨结果有着一定偏差。本论文针对以上不足做了以下几方面的工作:1)综述了当前锁紧系统的国内外进展的近况,介绍了虚拟样机技术的进展及其在液压系统中的运用;2)阐述了科考船升降鳍板锁紧系统的结构形式、运转机理、主要功能及运转要求,确定了系统组成组件及相关的零部件参数,确立了锁紧系统模型;3)建立了锁紧机构的Pro/E三维模型,利用有限元软件Nastran柔性化处理了相关部件,对锁紧系统机械装置进行运动学及动力学性能浅析,并建立其刚柔混合模型,浅析了各个零部件柔性对整个系统的影响,确定了贴近实际并利于计算的刚柔混合模型;4)根据锁紧系统主要功能,设计了液压工作系统,浅析了各液压元件的性能,以及其参数对整个液压系统的影响;并根据设计建立了锁紧系统AMESim液压模型,确定了液压参数、浅析系统静态性能,改善简化调试了系统,以保证液压参数的正确性。5)利用运动学浅析与液压浅析软件接口(ADAMS-AMESim Interface)进行实时数据传递,建立了接口模块将各参数实时传递,在AMESim中建成全系统仿真模型,进行了联合仿真,浅析仿真结果进行,最终成功建立升降鳍板锁紧系统的联合仿真模型,以指导设计生产。关键词:锁紧机构论文ADAMS论文AMESim论文联合仿真论文虚拟样机论文

    摘要4-5

    Abstract5-10

    第1章 绪论10-20

    1.1 课题探讨背景、目的和作用10-12

    1.1.1 探讨背景10-11

    1.1.2 探讨目的和作用11-12

    1.2 国内外探讨近况12-13

    1.3 仿真技术概述13-18

    1.3.1 虚拟样机技术论述的形成与进展15-16

    1.3.2 机械系统虚拟样机技术的运用16-17

    1.3.3 虚拟样机技术在液压油缸探讨中的运用17-18

    1.4 探讨目标及主要探讨内容18-20

    1.4.1 探讨目标18

    1.4.2 探讨的主要策略18

    1.4.3 探讨的主要内容18-20

    第2章 锁紧机构及系统设计20-31

    2.1 系统总体案例概述20-21

    2.1.1 海洋科学综合考察船20-21

    2.1.2 升降鳍板系统介绍21

    2.2 锁紧机构21-25

    2.2.1 锁紧机构组成22-23

    2.2.2 锁紧机构要求23-24

    2.2.3 锁紧机构工作原理和实现功能24-25

    2.3 锁紧机构液压系统25-31

    2.3.1 液压系统25-27

    2.3.2 液压系统制约27-31

    第3章 锁紧系统多体动力学模型31-59

    3.1 ADAMS及多系统统动力学基础论述31-35

    3.1.1 ADAMS软件概述31

    3.1.2 多系统统动力学概述31-33

    3.1.3 多刚系统统运动学33-34

    3.1.4 锁紧系统动力学浅析概述34-35

    3.2 锁紧系统几何建模35-37

    3.2.1 三维模型35-36

    3.2.2 Pro/E与ADAMS数据转换36-37

    3.3 锁紧系统物理建模及仿真37-47

    3.3.1 创建约束副、定义驱动38-41

    3.3.2 施加载荷41-42

    3.3.3 仿真结果浅析42-47

    3.4 柔性化处理47-50

    3.4.1 利用有限元程序建立柔性体案例步骤47-48

    3.4.2 刚-柔混合模型48-50

    3.5 柔性体及外载荷影响浅析50-58

    3.5.1 销轴对锁紧的影响50-53

    3.5.2 耳环对锁紧的影响53-54

    3.5.3 柔性体应力应变浅析54-55

    3.5.4 水动力负载对锁紧的影响55-58

    3.6 本章小结58-59

    第4章 液压系统模型及联合仿真59-82

    4.4 液压系统模型59-64

    4.1.1 AMESIM软件介绍59-61

    4.1.2 基于AMESim的锁紧液压系统关键元件建模61-63

    4.1.3 液压系统参数计算63-64

    4.2 液压仿真64-71

    4.2.1 仿真参数的确定64-69

    4.2.2 仿真结果浅析69-71

    4.3 联合仿真71-81

    4.3.1 软件接口建立73-77

    4.3.2 全系统联合仿真模型77-78

    4.3.3 结果浅析78-81

    4.4 本章小结81-82

    第5章 结论与展望82-84

    5.1 论文总结82-83

    5.2 工作展望83-84

    致谢84-85

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