基于包絡原理的錨唇曲面設計及錨系運動參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、錨唇,作為錨系的一個部件,其表面形態(tài)為復雜曲面。曲面的復雜形態(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計,這種方法在設計錨唇時不僅費時、費力,還會造成大量材料的浪費。本文通過對國內外曲面設計技術進行分析,提出一種新的曲面設計思想。這一設計思想是基于包絡原理的基礎之上,通過虛擬加工技術,在路徑規(guī)劃的前提下,結合動力學知識,對曲面進行虛擬包絡切削設計。經(jīng)過實驗驗證,通過這種方法設計出的

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系,為了給錨系建立較為合理的動力學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)進行了正交實驗設計和拉錨仿真實驗,運用響應曲面法和數(shù)理統(tǒng)計原理對實驗結果數(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,不僅集成了仿真設置的所有功能,并且可以實