六自由度液压运动平台的分析与研究

针对目前舰船上运用广泛的多自由度运动结构设计周期长和成本高的问题,为了能更快更好地设计多自由度液压运动平台,采用虚拟仿真技术进行研究分析。以SolidWorks中建立六自由度液压平台模型为基础,通过SolidWorks与Matlab对该平台展开相应运动学仿真分析,对其负载指标、运动指标、机构运动姿态进行分析和计算,并在此基础上建立虚拟样机,验证该六自由度液压平台综合性能指标的正确性。最后通过对各指标进行误差分析,证明了设计模式的有效性,以此为依据研制出六自由度液压实验平台,为研制高精度运动模拟器打下良好的基础。     

五自由度水下摄像机械手技术方案与虚拟样机设计研究

水下摄像机械手是进行水下复杂环境视频采集的理想工具。根据目前水下作业的使用需求,结合现有载人潜水器的技术特点,研究了水下摄像专用机械手的总体架构、机械原理、动力配置等关键技术指标,提出了水下摄像机械手初步方案,并用商用设计软件进行了虚拟仿真设计研究。结果表明,技术方案切实可行,为水下摄像机械手的工程化应用奠定了坚实的技术基础。     

大型船舶锚系多接触碰撞动力学分析研究

采用虚拟样机技术,利用多接触碰撞仿真分析方法代替传统木模试验对锚系运动设计进行验证。通过对拉锚速度进行多水平仿真实验,并对试验结果进行分析计算,得出了不同拉锚速度对锚系运动稳定性的影响关系,可作为大型船舶锚系设计的一个重要参考因素,值得在船舶行业推广。     

岸边集装箱起重机的数字化样机设计系统研究

基于知识工程理论和专家系统,综合运用多领域仿真、交互式用户界面、虚拟现实和数据库等技术,构建岸边集装箱起重机的数字化设计研发系统。该系统主要包括参数化驱动的三维设计模型、有限元分析模型、动力学分析模型和吊装分析模型等,通过运行结构的分析与优化、动力学分析、现场安装仿真等模块,可以实现虚拟样机的参数化驱动设计,大大减少了重复建模的工作量,该系统还可用于岸边集装箱起重机的创新设计、测试和评估。     

仿真技术在舰船动力装置生命周期中的应用研究

针对舰船动力装置的特点以及仿真技术在舰船动力装置设计中的应用现状,在充分利用虚拟样机技术及协同仿真技术等先进技术的基础上,研究将仿真技术应用于舰船动力装置的生命周期.建立了将仿真应用于舰船动力装置生命周期的系统体系结构,研究了系统实现的关键使能技术.本文的研究,突破了传统设计手段对动力装置设计的限制,重组了设计流程,极大地提高了设计效率和设计质量,对国内造船业的现代化发展具有一定的参考意义.     

A new method to accurately measure the drift of shipborne floated gyro

1Introduction Aninertialnavigationsystem(INS)isusedwidelyin manymilitaryandcivilscopesbecauseofitsindepend entabilitytowork.TheprimarydisadvantageofINSis thatthepositionerrorincreaseswithtime.Erroranaly sisofanINSmodelhasidentifiedthemainproblemis gyrodri…     

Hoist technology of a new agile naval gun shell-feeding system

1Introduction Inlightofdevelopingsituationsintheworld,naval vesselsareassumingmoretasksrelatingtoattacking targetsonlandandprovidingfiresupporttotroopsa shore.Anavalgun’sshootingspeedisimportant,and manyfactorsaffectshootingspeed,includingshell feedingsp…     

外置式液压蓄能鱼雷发射装置缩比模型假海试验方案仿真分析

为研究及探索外置式液压蓄能鱼雷发射装置关键技术,根据相似准则,按照1:3的比例设计了该装置的缩比模型假海试验方案,并做了仿真分析。仿真结果显示,该方案能较好地反映原型机的内弹道性能。在确定相似准则后,还可以根据具体实际需要,选择不同的比例系数进行缩比模型试验。本文为外置式液压蓄能鱼雷发射装置缩比模型假海试验提供了理论依据。     

Underwater hydraulic shock shovel control system

The control system determines the effectiveness of an underwater hydraulic shock shovel. This paper begins by analyzing the working principles of these shovels and explains the importance of their control systems. A new type of control system’s mathematical model was built and analyzed according to those principles. Since the initial control system’s response time could not fulfill the design requirements, a PID controller was added to the control system. System response time was still slower than required, so a neural network was added to nonlinearly regulate the proportional element, integral element and derivative element coefficients of the PID controller. After these improvements to the control system, system parameters fulfilled the design requirements. The working performance of electrically-controlled parts such as the rapidly moving high speed switch valve is largely determined by the control system. Normal control methods generally can’t satisfy a shovel’s requirements, so advanced and normal control methods were combined to improve the control system, bringing good results.     

虚拟样机技术在液压油源机组设计中的应用

文章介绍了虚拟样机技术这一崭新的产品开发方法,以及虚拟样机技术通过三维设计软件SolidWorks及其有限元分析模块COSMOSWorks在液压油源机组设计中的应用过程。     

水下航行器对转涡轮机系统建模与仿真（英文）

The structure of a counter-rotating turbine of an underwater vehicle is designed by adding the counter-rotating second-stage turbine disk to the conventional single-stage turbine. The available kinetic energy and the absorption power of the auxiliary system are calculated at different working conditions, and the results show that the power of the main engine and auxiliary system at the counter-rotating turbine system matches well with each other. The technology scheme of the counter-rotating turbine system is proposed, then the experimental simulation of the lubricating oil loop, fuel loop, and seawater loop is completed. The simulation results indicate that the hydraulic transmission system can satisfy the requirements for an underwater vehicle running at a steady sailing or variable working conditions.     

热气机柔性动力学特性仿真及振动分析

采用虚拟样机技术对复杂机械的前期研究和分析已成为现实。本文利用Pro/E软件建立热气机概念机的虚拟样机模型。在动力学仿真软件中进行柔性体处理,对模型施加相应的气缸压力,通过仿真分析得到热气机主轴两端的轴承载荷等动力学参数,讨论了曲轴结构参数改变对其动力学性能的影响。在此基础上求解热气机典型位置的频率响应曲线,证明了将虚拟样机技术应用于概念机型的设计是可行的。     

Modeling and simulation of a counter-rotating turbine system for underwater vehicles

The structure of a counter-rotating turbine of an underwater vehicle is designed by adding the counter-rotating second-stage turbine disk after the conventional single-stage turbine. The available kinetic energy and the absorption power of the auxiliary system are calculated at different working conditions, and the results show that the power of the main engine and auxiliary system at the counter-rotating turbine system matches well with each other. The experimental simulation of the lubricating oil loop, fuel loop, and seawater loop are completed right before the technology scheme of the counter-rotating turbine system is proposed. The simulation results indicate that the hydraulic transmission system can satisfy the requirements for an underwater vehicle running at a steady sailing or variable working conditions.     

拖曳式海底电缆埋设系统作业监测与导航

通过ML系列海底电缆埋设系统上的大量应用和改进,开发了用于拖曳式海底电缆埋设系统作业的综合监测导航系统VMS-UCBS,从拖体位姿、拖曳状态、电缆受力状态、埋设状态、水下定位等方面分析了海底埋缆作业的需求和VMS-UCBS采取的技术对策,并从虚拟监控和导航定位等方面,介绍了监控导航软件的设计细节。     

变质量俯仰系统分区间PID位置跟踪控制方法研究

变质量俯仰系统随载荷质量和俯仰角位移的变化,其俯仰体质心位置随之变化,进而其驱动转矩等因素也随之变化.为设计变质量俯仰系统的自适应控制策略,提出了俯仰机构驱动电机的分区间PID控制方法.以位置随动精度和随动时间为目标,设计了位置环三区间PID控制方法.基于ADAMS与Simulink联合仿真技术,建立了变质量俯仰系统虚拟样机模型.通过仿真与物理样机试验,对比分析经典PID和分区间PID控制算法的位置控制准确性和快速性.研究结果表明,分区间PID控制算法在规定响应时间范围内,误差精度不超过0.5°,能有效提高变质量俯仰系统的控制精度.     

基于联合动力的电力推进原动机并车过程研究

提出以联合动力作为船舶电力推进的原动机观点,着重分析了当一台原动机运行另一台原动机并入时传动系统关键部件三S离合器动力学特性.建立了原动机的数学模型,在MATLAB/simulink环境中进行了仿真试验.并在动力学仿真软件ADAMS的平台上建立了三S离合器的虚拟样机,使之与MATLAB环境中生成的主机模型进行数据通讯,从而对并车过程中的关键传动部件三S离合器传动特性进行了深入的分析,对并车过程系统的设计提供了借鉴经验.     

一种小型水下滑翔机的设计和运动模拟

描述了一种小型水下滑翔机的设计和原理样机制造。与一般水下滑翔机不同的是,设计中将用于改变净浮力的水囊放置在该水下滑翔机的艏部。这样的设计能够为水下滑翔机滑翔姿态改变时提供正向力矩,减小系统调节时间。最后,建立原理样机的动力学方程并仿真模拟原理样机的下潜滑翔运动。仿真结果显示,水囊的布置确实能够减少水下滑翔机在姿态改变时的调节时间。     

飞机液压控制显示系统半物理仿真平台的设计

文章针对飞机液压控制显示系统设计了一种半物理仿真平台。该平台利用工控机和总线网络实现了仿真平台的硬件部分;通过综合运用数据总线技术、虚拟仪器技术和综合开发ICD管理模块、总线激励模块和航电模拟显示模块,实现了仿真平台的软件部分。最后,将软硬件相结合完成了针对飞机液压控制显示系统的半物理仿真平台,并通过测试验证了该仿真平台的功能。     

船舶虚拟仿真技术在船舶建造评估中的应用研究

文章分析了当前船舶虚拟仿真评估技术的产业现状,介绍了船舶虚拟仿真技术在船舶建造评估中的应用发展趋势,对实现船舶虚拟仿真技术在船舶设计运用中存在的问题和难点进行了探讨,指出了我国先进船舶制造模式的关键技术和应用前景.     

虚拟仿真技术在溢油回收装置结构性能评估和轻量化设计中的应用

针对传统设计方法依靠经验开展设计的缺陷,提出了基于虚拟仿真技术的结构性能评估和优化设计方法.针对某溢油回收船溢油回收装置,利用虚拟仿真技术对其结构性能进行评估,并利用拓扑优化技术开展溢油回收装置结构的轻量化设计,实现以仿真来驱动设计,以期为虚拟仿真技术在船舶设计特别是溢油回收船溢油回收装置设计中的应用提供参考.