船舶虛擬吊裝系統(tǒng)的優(yōu)化設計及關鍵技術研究.pdf

1、隨著船舶制造的大型化和復雜化，大型構(gòu)件的吊裝越來越多，現(xiàn)場施工環(huán)境復雜，多臺起重機協(xié)同作業(yè)的情況也越來越多，吊裝作業(yè)在整個船舶建造過程中所占的比重越來越高。在這種情況下，統(tǒng)籌安排起重機資源，吊裝方案設計的精確性、合理性、高效性和可靠性就顯得尤為重要?，F(xiàn)有的虛擬吊裝軟件雖然能夠?qū)Φ跹b過程進行動畫模擬，但是仍存在著一些問題，主要包括:現(xiàn)有的船舶虛擬吊裝軟件沒有考慮現(xiàn)實構(gòu)件在制造生產(chǎn)過程中，所產(chǎn)生的尺寸偏差會對吊裝工藝產(chǎn)生影響;現(xiàn)有的船舶虛擬

2、吊裝軟件與現(xiàn)場實際吊裝工況結(jié)合效果差，軟件的通用性不高;現(xiàn)有的船舶虛擬吊裝軟件與有限元仿真軟件的結(jié)合性不強。
　　本文以三維造型軟件UG為基礎，結(jié)合Unity3D平臺和CAE分析平臺，利用二次開發(fā)技術將三者有機的結(jié)合，系統(tǒng)性的解決了現(xiàn)有吊裝軟件存在的問題。本文開展了以下幾方面的工作:首先，從軟件需求分析出發(fā)，得到了系統(tǒng)的設計思路和具體的技術路線，并在Unity3D平臺上完成了包括控制面板、虛擬場景和模型、吊裝機械的運動仿真、物理引

3、擎以及碰撞檢測的設計和實現(xiàn);其次，完成了基于電子表格驅(qū)動模式的二次開發(fā)接口的數(shù)據(jù)表格的設計和實現(xiàn)過程，實現(xiàn)了軟件在模型和控制操作上通用性的功能需求;最后，針對一個構(gòu)件模型，在其吊裝重心確定、調(diào)整變形和焊接過程中的應力應變分別進行了詳細的有限元計算，同時針對吊裝機械的受力機構(gòu)也進行了相應的有限元分析，得到計算結(jié)果并對計算結(jié)果進行了相關力學分析，完成了包括CAE分析、模型重構(gòu)模塊等虛擬吊裝仿真平臺其余部分的功能和實現(xiàn)過程，利用UG平臺的二次