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虚拟样机技术在海上布放系统中的应用研究
| 论文题名： | 虚拟样机技术在海上布放系统中的应用研究 |
| 关键词： | 虚拟样机技术;甲板起重机;海上作业系统;军舰;动力学模型;船舶耐波性 |
| 摘要： | 在恶劣海况下，船舶在波浪上的行驶状况本身就很难用理论进行预测，如果此时在海面上进行作业，则作业的可靠性和人员的安全性在设计时都是不可预期的，这一点对于军舰等海上作业系统尤其重要。 虚拟样机技术为上述问题提供了一定程度上的解决办法。使用虚拟样机技术，设计人员可以在设计初期通过对系统的仿真，发现问题并改进设计，从而在某种程度上避免危险的发生。 本文以一个实际的海上作业系统为背景，使用虚拟样机技术，以ADAMS为工具，对其释放和回收过程进行仿真，完成了在不同海况和航速状态下物体与吊车的间隙分析，并为后续虚拟仿真提供数据，从而改进了设计。 首先，基于船舶耐波性的理论，建立了船舶在波浪上的运动模型。在考虑航速航向的情况下，分析了横摇解的生成过程并使用MATLAB进行编程得出了16种情况下横摇的幅值和频率解。其次，分析了甲板起重机的结构特点，在ADAMS中建立了其多体动力学模型；在分析几种释放模式的基础上，提出了回收过程的一般框架并且细化了框架中各个仿真阶段的流程；使用ADAMS编制了各个流程的程序并把结果进行后处理输出到项目组的程序组。最后，基于正交试验设计的理论，在ADAMS中对起吊和回转过程中进行了间隙研究，绘制了大量的间隙曲线并进行分析，得出了一些有意义的结论。 与前人的工作相比，本文的贡献在：1)建立了复杂海况下船舶的运动模型，并使用程序的方式自动化的求出了各种情况下的横摇解。 2)建立了甲板起重机的多体动力学模型，建立了其工作过程的统一框架，并分析了各个流程，在ADAMS中编制了程序并进行了仿真。 3)对起吊物和甲板起重机之间的间隙基于正交试验设计的理论进行了仿真，得出了一些有意义的结论。 |
| 作者： | 尹芳 |
| 专业： | 水利水电工程 |
| 导师： | 徐学军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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