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基于刚柔耦合的锚绞机结构优化设计及试验研究
| 论文题名： | 基于刚柔耦合的锚绞机结构优化设计及试验研究 |
| 关键词： | 锚绞机;动力学仿真;刚柔耦合;结构优化;应力测试;船舶工程 |
| 摘要： | 以多体动力学理论、刚柔耦合理论、结构优化理论及有限元理论为基础，以多体动力学软件、CAE软件和应变电测技术为研究手段，对锚链轮和底座进行结构优化设计。主要工作如下: 应用RecurDyn软件建立了锚绞机多刚体动力学模型，对锚绞机的多种工况进行了仿真。根据多体动力学仿真结果对各级齿轮副的传动比与啮合力进行了分析，从而对锚机多刚体动力学模型的正确性进行了验证，并进行了锚链轮与锚链的啮合传动分析与锚链轮扭矩分析，得出了锚链轮与锚链之间的传动规律及锚链轮工作过程中的扭矩，为后续锚链轮的结构优化提供参考。 应用RecurDyn柔体技术建立了锚链轮刚柔耦合模型与底座刚柔耦合模型，对锚绞机的多种工况进行了仿真。根据刚柔耦合仿真的结果对锚链轮及底座的动应力历程进行了分析并结合锚绞机多体动力学仿真分析结果，对锚链轮及底座的结构进行了初步的改进。 对锚链轮齿形进行了优化并利用多体动力学仿真技术对锚链轮齿形改进前后的锚链轮与锚链之间接触力及锚链轮扭矩进行了对比分析，验证了本文对锚链轮齿形的改进是可取的。 应用尺寸优化、拓扑优化、有限元等理论进行了锚链轮结构参数多目标优化分析、锚机不同布置方式的对比分析、锚机底座拓扑优化分析及锚机底座结构参数多目标优化分析，确定了锚链轮与底座的最佳结构。 以应变电测技术为手段，对底座不同位置在多种工况下的应变进行了测试并将测试结果与刚柔耦合分析结果进行了比较，验证了锚机底座刚柔耦合分析模型的正确性。 |
| 作者： | 史阳阳 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 王志明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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