干船坞气控式坞门的参数化建模和优化

摘要

经过改革开放近30年的发展，特别是近十几年，我国的修造船设施得到了迅猛发展，中国的修造船能力有了很大的提高。其中大型干船坞数量不断增加，而且在今后几年内还要修建一批大型干船坞。气控式卧倒坞门是大型干船坞的关键设备，气控式卧倒坞门设计的好坏直接影响整个干船坞的整体性能。为了提高气控式卧倒坞门的设计水平，本文探讨了气控式卧倒坞门的参数化建模和优化设计方法。 本文从四个方面对气控式卧倒坞门作了较深入的研究：气控式卧倒坞门数字化仿真建模的研究；气控式卧倒坞门参数化建模的研究；气控式卧倒坞门系统动态特性优化分析的研究；气控式卧倒坞门专用仿真系统的研究。 (1)研究了气控式卧倒坞门仿真模型的建立方法和过程，为后续的参数化建模工作提供了基础。 (2)研究了气控式卧倒坞门仿真模型的参数化方法和过程，并在ADAMS中完成了系统的动力学分析，绘制出了坞门在起浮过程中起浮倾角关于时间的仿真曲线。 (3)本文还应用ADAMS优化模块对坞门的参数化模型进行了优化分析，在此基础上，利用优化后的参数建立了坞门的卧倒过程参数化模型，通过对卧倒倾角关于时间的仿真曲线与通过实验归纳出的理想曲线的比较，验证了优化分析的正确性和优化结果的可信性。 (4)应用ADAMS二次开发功能建立了针对气控式坞门的专用仿真系统，定制了友好的用户化中文人机交互界面，使不熟悉ADAMS软件操作和其复杂的英文命令的工程设计人员也可以方便快捷地对坞门进行研究设计和改进，缩短了设计周期。并通过具体实例介绍了坞门的设计流程，验证了其实用性。

目录

文摘

英文文摘

独创性说明及大连理工大学学位论文版权使用授权书

1绪论

1.1虚拟样机技术的形成和发展综述

1.1.1虚拟样机技术的基本概念

1.1.2虚拟样机技术的内容

1.1.3虚拟样机技术的特点

1.1.4虚拟样机技术的应用和发展趋势

1.2船坞及坞门简介

1.2.1船坞简介

1.2.2干船坞坞门简介及分类

1.2.3气控式卧倒门概况

1.3课题简介

2气控式坞门仿真模型的建立

2.1机械系统动力学概述

2.2机械系统动力学分析与仿真软件ADAMS简介

2.2.1 ADAMS形成和发展

2.2.2 ADAMS理论基础

2.3坞门仿真模型的建立

2.3.1气控卧倒式坞门的运动学分析

2.3.2建立仿真模型

3气控式坞门参数化模型的建立

3.1 ADAMS参数化建模简介

3.2几何模型的参数化

3.3载荷的参数化

3.3仿真分析

4气控式坞门的优化

4.1 ADAMS软件优化功能简介

4.2起浮仿真曲线与理想曲线的比较

4.2.1坞门的运动规律

4.2.2理想的实验曲线的取得

4.3优化模型的建立

4.3.1选择优化变量

4.3.2目标函数的建立

4.3.3优化方法的选用

4.4优化结果

4.5优化结果的验证

4.5.1坞门卧倒过程仿真分析

4.5.2卧倒理想实验曲线的取得

4.5.3坞门卧倒过程仿真分析曲线与试验曲线比较

5系统仿真软件ADAMS二次开发

5.1 ADAMS软件二次开发概述

5.1.1 ADAMS二次开发的内容

5.1.2 ADAMS二次开发的特点

5.1.3 ADAMS二次开发的必要性

5.2定制用户界面

5.2.1定制菜单

5.2.2定制对话框

5.2.3宏命令的使用

5.3坞门专用仿真系统的建立

5.3.1用户化界面

5.3.2应用实例

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢