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全液压船用甲板起重机的虚拟样机建模与动态仿真研究
| 论文题名： | 全液压船用甲板起重机的虚拟样机建模与动态仿真研究 |
| 关键词： | 全液压船用甲板起重机;虚拟样机;金属结构;动力学仿真 |
| 摘要： | 随着大量海洋石油平台建设的兴起和海上石油开发的需要，船用甲板起重机械市场持续升温。面对以多品种小批量生产和大批量定制生产逐渐成为主导的船用甲板机械生产形式的市场需求，缩短产品开发周期，降低产品开发成本，改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求的能力成为了起重机设计者追求的目标。随着CAD/CAE技术的逐渐成熟以及ADAMS软件的普及，虚拟样机技术和ADAMS分析软件在船舶制造、船用甲板起重机械和机器人系统模拟和控制的诸多领域体现了其优良的应用价值。虚拟样机技术的研究和发展为全液压船用甲板起重机的设计提供了便捷的开发手段。全液压船用甲板起重机作为一种复杂的电动液压折臂式近海甲板起重机，必须借助于虚拟样机技术在方案的初始阶段对船用甲板起重机进行各种工况作业条件下的动力学仿真模拟，输出仿真参数和结果，以此来判断船用甲板起重机设计的合理性，从而为全液压船用甲板起重机的创新设计和优化设计提供先进的技术支持，适应了市场需求。 本论文利用ADAMS软件来应用于50t全液压船用甲板起重机设计开发，对起重机整机虚拟样机系统进行系统的多刚体和刚柔耦合动力学仿真以及液压传动系统动力学仿真等方面的研究工作，主要内容如下： (1)利用三维建模软件UG建立船用甲板起重机多刚体系统装配体模型后，将整机系统装配体模型导入到ADAMS软件系统，施加相关约束和驱动载荷后，进行船用甲板起重机的多刚体动力学仿真研究并输出相应动载荷； (2)利用ADAMS软件中的液压传动模块ADAMS/Hydraulics对船用甲板起重机主变幅机构的液压传动系统回路进行动力学仿真建模，研究液压传动系统回路与整机多刚体虚拟样机系统之间的动力关系； (3)在ANSYS软件中建立船用甲板起重机金属结构的有限元模型，导出模态中性文件。将模态中性文件导入ADAMS建立多柔体系统的刚柔耦合虚拟样机，对多个柔性体的刚柔耦合动态仿真进行研究，并对仿真后的数据结果进行分析。 基于ADAMS的虚拟样机技术在50t全液压船用甲板起重机设计开发中的成功运用，为起重机械的动态设计提供一种先进的动力学仿真方法。 |
| 作者： | 程茂林 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 徐长生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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