船舶舵機液壓系統的仿真研究.pdf

1、舵機作為船舶航向的控制設備,其性能好壞對船舶航行的安全有著重要的影響。液壓舵機在船舶上應用最廣泛。傳統的舵機系統性能試驗是在船舶初次試航前,或在船塢修理后進行,成本高、周期長。本文以學院實驗室內船舶舵機液壓系統的實體為對象,通過建立機液一體的仿真模型,將仿真技術引入船舶舵機液壓系統,目的是減少液壓舵機系統的性能試驗成本,進行系統性能預測和方案優(yōu)化,其研究對復雜系統的仿真具有重要意義。采用機電液一體化以及計算機技術相結合進行液壓系統仿真是

2、液壓技術的發(fā)展趨勢。本文采用仿真軟件EASY5和ADAMS,對船舶舵機液壓系統進行的聯合仿真研究把船舶舵機液壓系統性能和機械性能結合了起來,通過數據實時交互傳輸實現系統動力與運動的即時動態(tài)仿真,與試驗相比的誤差率小,可直觀地預測舵機的性能。主要內容包括：
　　 ⑴在對船舶舵機液壓系統組成及功能深入了解的基礎上,分別通過軟件EASY5和軟件ADAMS平臺建立系統液壓元件和機械構件的仿真模型,通過參數設置實現系統仿真模型的基本功能。

3、在EASY5中,用變量泵和三位四通閥的結合建立雙向變量泵的模型,用一個單桿雙作用液壓缸來模擬轉舵缸,同時對相應的元件加上控制,最終實現其在液壓方面的功能。通過軟件CAXA按實際尺寸建立舵機三維模型后再導入到ADAMS中建立舵機的實體結構模型。
　　 ⑵結合舵機的實際性能,以及仿真軟件EASY5及ADAMS在建模中的各自優(yōu)勢,成功地實現其聯合仿真及在液壓與機械方面之間系統數據的實時傳輸,實現了流體動力與機械結構件之間的運動學、動力

4、學有機聯系。
　　 ⑶完成船舶舵機液壓系統的聯合仿真,結合實際舵機的性能試驗來對仿真結果進行比較,得到仿真結果與試驗效果相吻合,從而驗證建模是準確的。通過做舵機空載和加載試驗,測得所要設置的參數,如:泵的轉速和每轉排量,以及安全閥的開啟壓力等,把試驗中加載缸上的壓力換算成力的函數,作用在ADAMS中的模塊上來實現仿真,最后結合試驗結果進行對比來驗證仿真建模的正確性。本文對船舶舵機建立了機液聯合仿真模型,并通過了試驗結果的驗證,其