全液壓船用甲板起重機的虛擬樣機建模與動態(tài)仿真研究.pdf

1、隨著大量海洋石油平臺建設(shè)的興起和海上石油開發(fā)的需要，船用甲板起重機械市場持續(xù)升溫。面對以多品種小批量生產(chǎn)和大批量定制生產(chǎn)逐漸成為主導(dǎo)的船用甲板機械生產(chǎn)形式的市場需求，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低產(chǎn)品開發(fā)成本，改進產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量，提高面向客戶與市場需求的能力成為了起重機設(shè)計者追求的目標(biāo)。隨著CAD/CAE技術(shù)的逐漸成熟以及ADAMS軟件的普及，虛擬樣機技術(shù)和ADAMS分析軟件在船舶制造、船用甲板起重機械和機器人系統(tǒng)模擬和控制的諸多領(lǐng)域體現(xiàn)了其優(yōu)良

2、的應(yīng)用價值。虛擬樣機技術(shù)的研究和發(fā)展為全液壓船用甲板起重機的設(shè)計提供了便捷的開發(fā)手段。全液壓船用甲板起重機作為一種復(fù)雜的電動液壓折臂式近海甲板起重機，必須借助于虛擬樣機技術(shù)在方案的初始階段對船用甲板起重機進行各種工況作業(yè)條件下的動力學(xué)仿真模擬，輸出仿真參數(shù)和結(jié)果，以此來判斷船用甲板起重機設(shè)計的合理性，從而為全液壓船用甲板起重機的創(chuàng)新設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計提供先進的技術(shù)支持，適應(yīng)了市場需求。
　　 本論文利用ADAMS軟件來應(yīng)用于50t全

3、液壓船用甲板起重機設(shè)計開發(fā)，對起重機整機虛擬樣機系統(tǒng)進行系統(tǒng)的多剛體和剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真以及液壓傳動系統(tǒng)動力學(xué)仿真等方面的研究工作，主要內(nèi)容如下：
　　 (1)利用三維建模軟件UG建立船用甲板起重機多剛體系統(tǒng)裝配體模型后，將整機系統(tǒng)裝配體模型導(dǎo)入到ADAMS軟件系統(tǒng)，施加相關(guān)約束和驅(qū)動載荷后，進行船用甲板起重機的多剛體動力學(xué)仿真研究并輸出相應(yīng)動載荷；
　　 (2)利用ADAMS軟件中的液壓傳動模塊ADAMS/Hydrau

4、lics對船用甲板起重機主變幅機構(gòu)的液壓傳動系統(tǒng)回路進行動力學(xué)仿真建模，研究液壓傳動系統(tǒng)回路與整機多剛體虛擬樣機系統(tǒng)之間的動力關(guān)系；
　　 (3)在ANSYS軟件中建立船用甲板起重機金屬結(jié)構(gòu)的有限元模型，導(dǎo)出模態(tài)中性文件。將模態(tài)中性文件導(dǎo)入ADAMS建立多柔體系統(tǒng)的剛?cè)狁詈咸摂M樣機，對多個柔性體的剛?cè)狁詈蟿討B(tài)仿真進行研究，并對仿真后的數(shù)據(jù)結(jié)果進行分析。
　　 基于ADAMS的虛擬樣機技術(shù)在50t全液壓船用甲板起重機設(shè)計開