船舶压缩空气系统的装配与虚拟操作仿真

发布时间：2017-11-02 14:21

  本文关键词：船舶压缩空气系统的装配与虚拟操作仿真

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【摘要】：近年来,海上运输业的重要性越来越显著,船舶的智能化、专业化和大型化已逐步成为发展趋势。随着计算机领域的不断深化和发展,虚拟现实技术在船舶系统设计、船员培训及科学研究方面得到广泛应用。国内外的科研机构通过研发轮机、航海模拟器来对船员进行专业的、有针对性的培训,使其能够更好的了解船上的系统结构,提高船员在实际航行中的操作能力,减少失误和损失。同时,虚拟现实技术对于高性能新型船型的研发亦有重要意义。本文以某船压缩空气系统为原型,在详细分析BV-30型活塞式空压机及其系统构建组成、工作原理和逻辑控制的基础上建立系统的数学模型;应用3ds Max三维建模软件创建系统的三维实体模型,并对模型进行光顺、渲染和材质等细节处理,以达到更为真实的视觉效果;应用Unity 3D软件创建空压机系统的虚拟场景,以及应用Java、C#等编程语言,编写脚本程序,实现对空压机系统虚拟操作和装配;最后将设计完成的系统以网页插件的形式发布到网络资源中。本文设计的虚拟系统具有实用性及创新性,应用数学模型与三维模型的结合,实现对系统输入输出变量的控制,该系统能够应用于船员的岗前培训教学以及机构的科学研究,对于其他船舶系统的研究有一定的借鉴价值,对船舶行业的自动化发展亦有很大的积极意义。
【关键词】：空气压缩机 虚拟漫游 三维建模 3ds Max Unity 3D
【学位授予单位】：集美大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U664.51
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 引言9-13
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 建模与仿真的国内外动态10-11
• 1.2.2 船舶压缩空气系统建模与仿真动态11-12
• 1.3 研究目标与内容12-13
• 第2章 系统工作原理及相关模型13-24
• 2.1 船舶压缩空气系统概述13-16
• 2.1.1 船舶压缩空气系统工作原理和组成13-16
• 2.1.2 船舶空压机工作注意事项16
• 2.2 数学模型创建方法16-17
• 2.3 空压机数学模型17-20
• 2.3.1 空压机排气温度的数学模型17-18
• 2.3.2 空压机排气流量的数学模型18-20
• 2.4 空气瓶数学模型20-23
• 2.4.1 空气瓶内空气压力的数学模型20-21
• 2.4.2 空气瓶内凝结水量的数学模型21-22
• 2.4.3 空气瓶内空气质量和温度的数学模型22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第3章 船舶压缩空气系统三维模型的建立24-29
• 3.1 三维建模软件概述与选择24-25
• 3.2 三维模型的建立25-28
• 3.2.1 三维模型的创建方案25
• 3.2.2 三维模型的创建方法25-26
• 3.2.3 三维模型的完善26-27
• 3.2.4 三维模型的优化27-28
• 3.3 本章小结28-29
• 第4章 船舶压缩空气系统装配过程仿真实现29-41
• 4.1 虚拟仿真软件选择29-32
• 4.2 虚拟装配过程分析32-34
• 4.3 虚拟装配动画制作34-36
• 4.4 虚拟装配动画控制36-38
• 4.5 碰撞检测38-39
• 4.6 模型及动画导入注意事项39
• 4.7 本章小结39-41
• 第5章 船舶压缩空气系统虚拟漫游和操作41-52
• 5.1 虚拟操作仿真设计流程41
• 5.2 系统物理特性41-42
• 5.3 漫游功能实现42-45
• 5.3.1 第一人称角色控制器42
• 5.3.2 脚本编辑42-45
• 5.4 系统虚拟操作实现45-51
• 5.4.1 系统功能设计45-49
• 5.4.2 仿真界面设计49-50
• 5.4.3 系统发布50-51
• 5.5 本章小结51-52
• 第6章 结论和展望52-53
• 6.1 结论52
• 6.2 展望52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-56
• 在学校期间发表的学术论文56

【共引文献】

中国博士学位论文全文数据库 前8条

1 方显忠;柴油机掺烧含羟基液体或燃料的研究[D];吉林大学;2006年

2 柯常忠;空压机气阀运动分析及其结构参数优化研究[D];武汉理工大学;2008年

3 孙俊;内燃机燃烧模拟理论与应用研究[D];武汉理工大学;2008年

4 钱叶剑;气体燃料对内燃机燃烧过程及排放影响的机理研究[D];合肥工业大学;2009年

5 司鹏濵;满足国Ⅳ排放标准压缩天然气发动机燃烧过程的研究[D];天津大学;2009年

6 李树生;高性能大功率天然气发动机燃烧系统开发研究[D];山东大学;2013年

7 杨东亚;斯特林发动机活塞杆Leningrader密封性能相关问题研究[D];兰州理工大学;2013年

8 李维;内燃机燃烧压力高频振荡的热声耦合机理研究[D];大连理工大学;2014年

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本文编号：1131920