基于虚拟样机技术的VLCC锚系运动仿真试验技术的研究.doc

基于虚拟样机技术的VLCC锚系运动仿真试验技术的研究 ? 联系人地址： 刘志强 江苏科技大学机械与动力工程学院（江苏省镇江市梦溪路2号，212003） E-mail: liuecsi@126.com 研究方向：船舶辅机设计及制造装备、船舶企业信息化技术研究与应用 ? ? 摘要：本文运用UG实现了290000吨VLCC锚系三维模型的虚拟设计和虚拟装配，并利用UG的motion模块对锚系起锚运动和锚-锚唇贴合状态进行了计算机仿真试验研究。实践表明，此项技术可以代替制作木模进行模拟拉锚确定设计方案的方法，提前预示实际安装时贴合不合理的情况出现，具有节省成本、减少工期、便于修改设计的优点，是值得在船舶行业推广使用的技术。 关键词：虚拟样机；起锚运动仿真；木模试验 Study on the Anchor Motion Simulation of VLCC Based on Virtual Prototype LI chunjin, LIU Zhiqiang, WANG Mingqiang, QIU xiaohu (School of Mechanical and Power Engineering, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212003, China) Abstract：In this paper the virtual design and virtual assembly of the 3D model of the 290000 tons VLCC moorings were modelled using the CAD module of UG, and using the motion module of UG the weighing anchor motion and the state of the anchor fitting the outside ring of hawse pipe were simulated. Weighing anchor test，which determines design project，using wooden model can be replaced by this technology, and the unreasonable state of the anchor fitting the outside ring of hawse pipe can be predicted in advance using this technology, and using this technology, project period can be reduced, and design project can be modified easily, and cost can be saved, which deserve to be spreaded in shipping industry. Key words: Virtual Prototype; Weighing anchor motion simulation; Wooden model test 0 引言 船舶收放锚的运动轨迹是一个十分复杂的过程，是影响船舶航行安全非常重要的项目，若锚链筒和锚唇（或锚穴）的设计与锚系选型匹配不当，当锚在被拉紧之前可能出现的异常情况以及导致的不良影响见文献[1-4]。 目前国内各船厂采用的方法是通过反复制作木模进行拉锚试验，根据试验结果对锚链筒、锚台和锚唇的位置和形状进行修正，直达到理想的效果。每次调整设计结果后，都必须重新制造木模，要消耗大约五立方米的木材和大量的人力和时间。因此，采用虚拟样机技术确定锚链筒的位置和锚唇形状，从而摆脱拉锚试验，其经济效益是可观的。 如何提高锚系的优化选型及锚唇的结构优化设计的效率，是当前船舶锚系方案设计所面临的重要问题。本文在研究当前船舶锚系生产和设计中所存在问题的基础上，利用UG软件提供的强大的辅助设计和分析功能作为仿真开发平台。在建立三维模型的基础上，采用虚拟样机仿真技术，并以290000吨VLCC油轮的锚系为例，对大抓力锚和锚唇的贴合状态进行CAE运动仿真试验研究，根据计算机仿真分析结果修改锚系设计，从而代替制作木模进行模拟拉锚确定设计方案。 1 锚系虚拟样机的建立 本文选用UGS PLM Solution 公司的UG NX软件建立机构的三维模型，先对组成290000吨VLCC油轮锚系的锚-锚链-锚唇的主要特征进行分析，并根据锚唇初步方案设计的结构尺寸，以及选用的锚及锚链尺寸，在UG中利用CAD模块建立零件精确的三维实体模型，然后在UG中利用装配模块