4.2 基于UG的拉锚试验和贴合仿真
UG软件内部集成的运动分析模块是专门针对运动仿真的CAE软件,可用于建立运动机构模型并分析其规律。运动分析模块自动复制主模型的装配文件,并建立一系列不同的运动分析方案。每个运动分析方案均可独立修改,而不影响装配主模型。一旦完成优化设计方案,就可直接更新装配主模型以反映优化设计的结果。它可以进行机构的干涉分析,跟踪零件的运动轨迹,分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。我们利用它对船拉锚进行了全过程仿真。
起锚仿真检测起锚仿真检测运动,初始位置设定在锚位于球艏以下;终止位置设定在锚杆即将进入锚链筒的瞬间位置。在此运动过程中,锚基本上是沿直线垂直上升,有轻微的摆动和转动。如果在运动过程中出现干涉碰撞,系统将自动提示并停止运动仿真,可调整相关参数后再次仿真,直到获得理想的结果。本仿真是在锚系装配好基础上进行的如图13。

图13 锚系装配图
锚唇仿真检测,初始位置设定在锚杆即将进入锚链筒的瞬间;终止位置设定在锚与锚唇贴合运动停止时的位置。通过不断优化设计参数,与实际拉锚试验及船体现实情况结果基本一致(仿真结果如图14和图15,模型试验照片如图16)

图14 锚唇和锚贴合图

图15 锚唇和锚贴合侧视图

图16 模型试验照片
5 结论
本文结合船舶设计和生产过程设计情况及存在问题,在UG基础上二次开发了船舶锚系设计和仿真M–CAD / CAE系统.
1) 运用UG二次开发技术建立的锚系标准件参数化图库,可以快速有效的完成用户的需要。对用户来说,简单易学,方便,快捷,易修改。对管理者来说,即使数据量很大,也十分易于管理。
2) 利用UG二次开发工具UIstyler和VC语言开发的锚系非标件参数化辅助设计模块具有良好的操作界面,便于用户进行设计修改,能有效地对因图形尺寸变化而引起的图形相关变化进行自动处理。此研究有利于设计人员对锚系零件的设计、修改、查询和装配图的零件调用,减轻了设计人员的工作强度,提高了设计效率。
3)利用UG运动仿真模块对锚系进行仿真分析,得到锚和锚唇贴合情况,根据计算机仿真得出的结果,锚唇的设计将变得轻松,这必将给造船企业节省大量人力、物力和时间,带来较大的经济效益。
在实际的船舶设计使用过程证明,本系统具有节省人力物力财力的优点,充分利用UG强大的造型和仿真功能,并利用UG提供的强大的二次开发工具来解决船舶设计中问题,具有一定的现实意义。
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