基于AMESim的燃燃聯(lián)合動(dòng)力裝置建模與仿真研究.pdf

1、燃燃聯(lián)合動(dòng)力裝置（COGAG）具有功率大、機(jī)動(dòng)性好、單位重量尺寸小得多等這些特有的優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越得到各國(guó)海軍的青睞。但如果直接在實(shí)際機(jī)組上進(jìn)行物理試驗(yàn)，需要消耗大量的人力、物力和財(cái)力且無(wú)法預(yù)測(cè)超工況范圍的運(yùn)行。然而利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)建立一個(gè)仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，可以掌握和預(yù)測(cè)它在各種工況下的動(dòng)態(tài)性能，便于監(jiān)測(cè)艦船動(dòng)力裝置的運(yùn)行狀態(tài)，保證動(dòng)力裝置安全、可靠的運(yùn)行，同時(shí)也可以為物理試驗(yàn)提供必要的補(bǔ)充數(shù)據(jù)。
　　本文的主要任務(wù)是建立燃燃聯(lián)合動(dòng)力裝

2、置仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)動(dòng)力裝置的動(dòng)態(tài)特性展開(kāi)仿真研究。根據(jù)模塊化的建模方法，對(duì)燃燃聯(lián)合動(dòng)力裝置進(jìn)行模塊化的劃分，分為三軸燃?xì)廨啓C(jī)、傳動(dòng)裝置、推進(jìn)裝置及船體等模塊。在AMESim仿真平臺(tái)上，由各模塊的數(shù)學(xué)方程建立其仿真模型。根據(jù)各模塊之間滿足的關(guān)系，將每一模塊連接起來(lái)搭建整個(gè)動(dòng)力裝置仿真模型。利用此仿真模型對(duì)雙機(jī)并車(chē)、解列及切換過(guò)程進(jìn)行仿真研究。仿真結(jié)果表明，該仿真模型可較好地模擬實(shí)際機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。
　　其中，在壓氣機(jī)及渦輪的建模過(guò)程

3、中，對(duì)于特性曲線的擬合，本文對(duì)比了“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法”及“兩步法”的擬合結(jié)果，由于“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法”帶來(lái)更為精確的擬合結(jié)果，本文采用“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法”對(duì)特性曲線進(jìn)行擬合。
　　在SSS離合器建模方面，根據(jù)AMESim軟件的特點(diǎn)，對(duì)SSS離合器的螺旋花鍵接觸力的影響、內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的相互作用進(jìn)行了細(xì)致地考慮，對(duì)主、從動(dòng)件和中間件的運(yùn)動(dòng)微分方程進(jìn)行重新推導(dǎo)并建立新的數(shù)學(xué)方程，據(jù)此數(shù)學(xué)方程建立其仿真模型。
　　為了分析燃機(jī)是否在可靠的范圍內(nèi)運(yùn)行以

4、及是否具有良好的經(jīng)濟(jì)性能，本文建立了燃機(jī)穩(wěn)態(tài)模型進(jìn)行模擬。通過(guò)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比，說(shuō)明本文建立的仿真模型可以進(jìn)行穩(wěn)態(tài)仿真計(jì)算，達(dá)到仿真精度的要求，且較準(zhǔn)確的反映了實(shí)際系統(tǒng)的工作特性。
　　為了預(yù)知燃機(jī)的運(yùn)行特性，本文建立了燃機(jī)動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行模擬。動(dòng)態(tài)模型中考慮了比熱及油氣比的變化，這可以看作是對(duì)一般仿真模型的修正，將動(dòng)態(tài)模型中考慮比熱及油氣比變化與未考慮比熱及油氣比變化的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，表明經(jīng)過(guò)修正后的仿真模型帶來(lái)更為精確的仿真結(jié)果