气控式卧倒门辅助设计软件的研究

摘要

卧倒门是一种坞门的新型式，它由压缩空气控制门体的起卧。近年来随着船坞建设的发展，得到了普遍应用。但是由于其在水中的运动状态比较复杂，并受多种因素的影响，如水流、风浪等，一般多采用物理模型试验方法来确定其设计合理性；而AUTOCAD作为一个成熟的计算机辅助设计软件，在设计领域已经得到了十分普遍的应用。将两者进行结合，可以计算出卧倒门的质心、浮心、转动惯量的变化，确定舱格设计是否合理，并得出其起卧状态。 本文通过对已有的气控式卧式双面板干船坞卧倒门的实验成果和成形理论的解读，在理解其起浮和卧倒机理基础上，应用AUTOCAD中的内嵌二次开发语言进行开发。分别计算出坞门在不同运动时刻下的转动惯量、合力矩。除此之外还整合了对卧倒门在海水中运动中的动力特性研究，使卧倒门的设计，特别使其舱格设计更具可视化，对卧倒门的设计过程得以优化，为设计提供了极大的方便。文中结合了具体的实例，验证了此套工程软件的合理性。 在过去对卧倒门的设计和研究中，已经形成了一套较为完整的理论和设计思路，但是并没有形成一套行之有效并简单实用的工程软件。开发相应软件势在必行，所以本文的重点，即是通过CAD平台，建立数学模型，将已有的成果通过软件的形式予以表达，以求达到数字仿真的效果。

目录

文摘

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第一章概论

1.1卧倒门的发展过程及其特点

1.2 AutoCAD与其二次开发语言的主要特点及应用

1.3本文的研究内容及目的

第二章卧倒门的舱格设计原理

2.1卧倒门运动的一般规律

2.1.1卧倒门卧倒过程的规律

2.1.2卧倒门起浮过程的规律

2.2固定浮舱容积的确定

2.3操作舱容积的确定

2.4坞门内外水头差对坞门开启的影响

2.5压载舱的确定

2.6坞门上拔力的计算

2.7舱格设计的其它一般原则

2.8 小结

第三章卧倒门的动力学设计补充

3.1卧倒门运动的一般方程

3.2卧倒门转动惯量的计算

3.2.1卧倒门钢材及固定压载水舱的转动惯量

3.2.2潮汐舱内水体转动惯量的计算

3.3卧倒门运动过程中的力矩计算

3.3.1卧倒门主要力矩的计算

3.3.2卧倒门运动阻力矩的计算

3.4潮汐舱水孔气孔对卧倒门运动的影响

3.4.1上浮过程

3.4.2卧倒过程

3.5起卧末角速度对卧倒门舱格设计的要求

3.5.1固定浮舱的设计

3.5.2操作舱的设计

3.6 小结：

第四章卧倒门CAD软件的二次开发

4.1 CAD二次开发的特点及原则

4.1.1 CAD软件二次开发的特点

4.1.2 CAD二次开发的原则

4.2卧倒门CAD软件编制的基本过程

4.3卧倒门CAD软件编制的流程设计

4.4程序模块结构设计

4.5各模块功能分述

4.6程序对话框展示

4.6.1主对话框

4.6.2卧倒门侧视图对话框

4.6.3卧倒门立面图对话框

4.6.4卧倒门俯视图对话框

4.6.5卧倒门绘图图框对话框

4.6.6卧倒门数据校核对话框

4.6.7绘图或动态演示对话框

第五章在青岛海西湾造修船基地船坞模型试验中的应用

5.1具体参数的对比

5.2模型门自动绘制成图

5.3 小结

第六章结论及展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢