基于Simscape的舰船动力装置建模及设计平台开发

发布时间：2020-11-10 09:17

　　 随着我国海洋强国战略的深化,船舶动力装置不断发展和创新,出现了多种多样的船舶动力装置,其复杂性和多样性必然导致设计过程的繁琐,本文利用simscape语言建立了船舶动力装置的基本模型库,并基于该模型库开发了一套可用于仿真的设计软件。本文深入研究了舰船动力装置的设计思路和方法,从动力系统的各个组成介绍到可能组成的推进装置分析,最后又提出了动力装置方案的评估方法。根据simscape的建模理论对舰船动力装置进行系统划分,将整个动力装置看作是能量转换和传递的环节,通过域的形式建立各个模块的端口,来承载系统模块传递的重要信息,以此找到各个系统的共性,可以增加模块的可扩展性。其次将软件开发的一般方法运用到动力装置设计平台的开发中,确立了设计平台开发的步骤和方法,提出了在设计过程中对于软件界面的一些要求,利用matlab的用户界面功能开发出了一套可用于仿真的动力装置设计的软件平台,能够实现动力装置的结构选择、原动机配置、传动装置配置、螺旋桨配置和系统评估等方面的功能,并利用该软件平台开发了燃燃联合动力、柴燃联合动力、柴柴联合动力等多种动力装置形式。最后以燃燃联合动力装置为例进行了船机桨静态匹配和其动态性能的研究,并进一步研究了并列运行过程中转速和负荷分配的控制方法。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：U674.703.2
【部分图文】：

上海交通大学硕士学位论文动力传动装置也得到了广泛的应用，如常见的两台燃气轮机和柴油机共同驱动、两台柴油机共同或交替驱动等等。有柴油机进行电力推进，还有燃气轮机的动力装置（COD然用到了大量的传动转置如 SSS 离合器、多盘离合器等等

图 1-1 某护卫舰 CODLAG 传动装置示意图-1 Sketch map of CODLAG transmission of Germany navy F-125种护卫舰就利用了一台 LM 2500燃气轮机和两台 MTU驱动，其传动形式采用了多种形式的离合器和齿轮等

[17]。一般舰船推进系统的基本组成如图2-1所示[2]。图2-1 一般舰船推进系统的基本组成Fig.2-1 Basic components of a general ship propulsion system对于其他种类的推进方式，如介绍过的喷水推进，喷气推进等，同样适合该系统划分，无论是喷水推进，还是喷气推进方式，对于船体而言，提供的是一个推力，不同点或许在于这些方式中缺少了传动装置。2.3 推进系统组成根据系统的三部分划分，分别介绍每一部分可能的模块。2.3.1 燃气轮机燃气轮机属于原动机部分，舰船用的燃气轮机通常是由航空涡轮发动机发展而来，燃气轮机的基本原理是利用燃料在燃烧室中燃烧，产生的燃气推动叶轮做功。燃气轮机作为原动机在现代舰船中得到了较为广泛的应用，常用于大中型舰船，其相比于其他原动机有诸多特点[18]。1. 转速高、振动小燃气轮机的转速可达 8000 到 9000 转
【参考文献】

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本文编号：2877764