基于包絡(luò)原理的錨唇曲面設(shè)計及錨系運動參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、錨唇,作為錨系的一個部件,其表面形態(tài)為復(fù)雜曲面。曲面的復(fù)雜形態(tài)歸因于它要滿足一定的運動性能要求。歷來錨唇都是通過工作人員的經(jīng)驗配合木模拉錨實驗驗證的方法進行設(shè)計,這種方法在設(shè)計錨唇時不僅費時、費力,還會造成大量材料的浪費。本文通過對國內(nèi)外曲面設(shè)計技術(shù)進行分析,提出一種新的曲面設(shè)計思想。這一設(shè)計思想是基于包絡(luò)原理的基礎(chǔ)之上,通過虛擬加工技術(shù),在路徑規(guī)劃的前提下,結(jié)合動力學(xué)知識,對曲面進行虛擬包絡(luò)切削設(shè)計。經(jīng)過實驗驗證,通過這種方法設(shè)計出的

2、錨唇曲面形態(tài)可以較好的滿足運動性能的要求。
　　其次,由于錨系為多剛體系統(tǒng),各個部件之間多為接觸碰撞約束關(guān)系,為了給錨系建立較為合理的動力學(xué)模型以便進行正確的拉錨仿真計算,論文對接觸碰撞動力學(xué)的知識進行了系統(tǒng)闡述,較為詳細的介紹了ADAMS中各參數(shù)的意義、接觸碰撞計算模型、以及仿真中接觸碰撞判斷規(guī)則。在運用UG對30萬噸礦砂船錨系關(guān)鍵部件進行了幾何建模后,又在ADAMS中建立了錨系的虛擬樣機模型。
　　除此之外,為了研究錨系

3、各參數(shù)對拉錨的影響情況,對30萬噸礦砂船的錨系原始參數(shù)進行了實驗優(yōu)化設(shè)計。針對拉錨速度、錨唇主曲率、錨鏈筒角度以及錨唇安裝面角度四個參數(shù)進行了正交實驗設(shè)計和拉錨仿真實驗,運用響應(yīng)曲面法和數(shù)理統(tǒng)計原理對實驗結(jié)果數(shù)據(jù)進行擬合計算分析,得出了各參數(shù)的顯著性順序,以及各參數(shù)值的最優(yōu)組合。
　　最后,為了提高拉錨仿真效率,在ADAMS系統(tǒng)平臺上進行了錨系仿真專用模塊的開發(fā)。通過二次開發(fā)的錨系仿真模塊,不僅集成了仿真設(shè)置的所有功能,并且可以實