基于包絡(luò)原理的錨唇曲面設(shè)計(jì)及錨系運(yùn)動(dòng)參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、錨唇,作為錨系的一個(gè)部件,其表面形態(tài)為復(fù)雜曲面。曲面的復(fù)雜形態(tài)歸因于它要滿(mǎn)足一定的運(yùn)動(dòng)性能要求。歷來(lái)錨唇都是通過(guò)工作人員的經(jīng)驗(yàn)配合木模拉錨實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法進(jìn)行設(shè)計(jì),這種方法在設(shè)計(jì)錨唇時(shí)不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,還會(huì)造成大量材料的浪費(fèi)。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外曲面設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行分析,提出一種新的曲面設(shè)計(jì)思想。這一設(shè)計(jì)思想是基于包絡(luò)原理的基礎(chǔ)之上,通過(guò)虛擬加工技術(shù),在路徑規(guī)劃的前提下,結(jié)合動(dòng)力學(xué)知識(shí),對(duì)曲面進(jìn)行虛擬包絡(luò)切削設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過(guò)這種方法設(shè)計(jì)出的

2、錨唇曲面形態(tài)可以較好的滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)性能的要求。
　　其次,由于錨系為多剛體系統(tǒng),各個(gè)部件之間多為接觸碰撞約束關(guān)系,為了給錨系建立較為合理的動(dòng)力學(xué)模型以便進(jìn)行正確的拉錨仿真計(jì)算,論文對(duì)接觸碰撞動(dòng)力學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)闡述,較為詳細(xì)的介紹了ADAMS中各參數(shù)的意義、接觸碰撞計(jì)算模型、以及仿真中接觸碰撞判斷規(guī)則。在運(yùn)用UG對(duì)30萬(wàn)噸礦砂船錨系關(guān)鍵部件進(jìn)行了幾何建模后,又在ADAMS中建立了錨系的虛擬樣機(jī)模型。
　　除此之外,為了研究錨系

3、各參數(shù)對(duì)拉錨的影響情況,對(duì)30萬(wàn)噸礦砂船的錨系原始參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對(duì)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(gè)參數(shù)進(jìn)行了正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和拉錨仿真實(shí)驗(yàn),運(yùn)用響應(yīng)曲面法和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合計(jì)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(tái)上進(jìn)行了錨系仿真專(zhuān)用模塊的開(kāi)發(fā)。通過(guò)二次開(kāi)發(fā)的錨系仿真模塊,不僅集成了仿真設(shè)置的所有功能,并且可以實(shí)