柴油机原位翻修拆装工艺及可视化研究

ｓ 格式导人到 ３ ＳＭＡ ｔ ｌ Ｄ Ｘ下进行拆装路径 的规划设计 ， 实现动态三维仿真 。 并 关键词
中图分类号
舰 船 用 大 功率 柴 油 机 （ ２缸 ， １ Ｖ形 ， 缸径 １０ ８，
以下简 称 Ｖ ２—１０ 由于所 承受 的特 殊工 况 ， 正 １ ８） 其
常工作时间往往要短于其他设备 的中修期 限； 为了
俞文苗
（ 中科 技大学 华
高世 伦
武汉 ４０７ ） ３ ０４
摘
要
运用 ＰｏＥ ＧＮ Ｅ ｒ Ｎ Ｉ Ｅ Ｒ软件平 台对 Ｖ１ ／ ２—１０柴油 机各个 复杂 零部 件进 行具体 的三 维建 模设计 ， 其转换 成 ８ 将 柴油机 ； 建模 ； 三维仿真 ； 路径拆装
Ｔ ３ １９ Ｐ ９ ．
这样 目标物 体就 自动
跳 到轨 道上 了。这 样
指定 了物体 的运 动 轨
迹 。
（ ）利用 曲线 编 ２
辑器
选 中运 动 物 体 ， 右键 单 击 打开 曲线 编 辑器 。在 曲线 编 辑 器 里 ， 轻 松 按 关 键 帧 可 设置 物体 的位 置及 旋
转方 向， 以此 形 成 物 图４ 运动命令面板的轨迹分支 体 的运动路径
２ Ｖ ２—１０复 杂 零 部 件 的 三 维 建 模 １ ８
结合该类型柴油机的结构特点 ， 运用 ＰｏＥ — ｒ Ｎ ／ ＧＮ Ｅ Ｉ Ｅ Ｒ分别 对该 类 型 柴油 机 （ １ Ｖ ２—１０ 的主 要 ８） 复杂零部件进行三维实体建模 。 建模零部件有 ： 曲轴 、 主轴承 、 活塞组 、 连杆 、 曲 轴箱 、 气缸体与气缸盖 、 前部端盖等 。 下面为用 ＰｏＥ软件分别对曲轴 、 ｒ ／ 上曲轴箱 的
。
图 ７ 对 称 方 向 编辑 零 件 运 动 轨 迹
４ 结 束 语
运用 Ｃ ＡＤ软 件对 柴 油机 复杂零 部 件进 行 三 维 建 模设 计 ， ３ ＳＭＡ 在 Ｄ Ｘ下 按 指 定 路 径 实 现 动 态 三 维 拆装 仿 真 。通过 对柴 油机 的拆 装模 拟 ， 了解这 可
三维特 征建 模 ： Fra bibliotek整 体 造 型
中 ， 模 拟 现 实 安 装 一 并
起 ， 图 ３４。 如 ＿ ｊ ３ ２ 设计 路径 并按 路径 卸装 ， ． 实现 拆装 仿 真
由于船 体 空 间 狭 窄 ， 部 件 拆 卸 不 能 任 意 搬 零
运， 故要设计路径并 按指定路径 拆卸及搬运 出船 舱 。在 ３ ＳＭ Ｘ中使物体沿一定 的路径运动， Ｄ Ａ 有
一
对各 个零部 件 的位 置按 ｘ、 ｚ轴 在 曲线 编 辑 Ｙ、 器里按 关 键帧 编辑 ， 图 ５所 示 。 如
类型 柴 油 机 的结 构 ， 有 一 定 的教 学 及 研 究 作 具
３ ３ 生成 ． ｖ 文件 ． ａｉ
“ 转化 自” 钮 ， 鼠 按 将 标 移 到试 图上所 创 建
的轨 道 ， 光 标 变 成 当 十字状 时单击 左 键 ，
完成 柴 油机 拆 装 仿 真 动 画后 ， 击 “ 画 ” 点 动 菜 单栏 ， 运行 “ 成 预览 ” 设 置相 应 的时 间参 数 ，Ｄ 生 ， ３Ｓ Ｍ Ｘ 自动 生 成 ．ｖ 文 件 。至 此 ， 成 柴 油 机拆 装 Ａ ａｉ 完 仿 真 系统 。
如 下两 种方 法 ：
（） １ 首先建立所需轨道 ， 中运动物体 ， 选 打开 运动命令面板 ， 选择 Ｔａ ｃ ｒ ｓ ｒ ｅｔ ｉ 分支 。其面板如 ｊ ｏｅ
收稿 日期 ：０ ６年 １ ２０ ０月 １ 日 ， 回 日期 ：０ ６年 １ 月 １ 日 ６ 修 ２０ １ ０
作者简 介 ： 俞文苗 ， ， 男 硕士研究生 ， 究方 向为柴油机 三维仿 真。高世 伦 ， ， 士生 导师 ， 研 男 博 研究方 向为柴 油机 三维
由 于
ＰｏＥ Ｇ— ｒ／ Ｎ Ｉ
Ｎ Ｅ 的 三 维 动 态 效 果 ＥＲ 较 差 ， 用 ３ Ｓ ＭＡ 进 采 Ｄ Ｘ
行三 维 动 画 的制 作 。把
￣ Ｅ Ｇ Ｎ Ｅ 建 模 的 Ｎ ＩＥ Ｒ ， 导 入 ３ Ｓ ＭＡ 并 Ｄ Ｘ
零 部 件 文 件 转 化 为．ｔ ｓ １
图 ３ 模 型 导 入 ３ ＳＭＡ 文件 Ｄ Ｘ
仿真 、 柴油机 电子控制等 。
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２０ ０ ７年第 ３期
舰 船 电 子 工 程
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图 ４所示 。
排除故障检修成功后 ， 再把柴油机各部件按拆
激 活 面 板 中 的
卸 的相 反方 向安 装 ， 曲线 编辑 器里按 对 称方 向编 在 辑 。如 图 ７所 示 。
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总第 １９期 ５ ２０ ０ ７年第 ３期
舰 船 电 子 工 程
Ｓ ｉ ｅ ｔ ｎ ｃ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｈ ｐ Ｅｌｃｒ ｉ ｇｎ ｅｉ ｇ ｏ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ３ １２ ． １６ ３
柴 油 机原 位 翻 修 拆 装 工 艺及 可视 化 研 究
Ｘ 实 现 柴 油 机 的 三 维
１ 确定 仿 真模 拟 方 案
ＭＡＸ
基 于特 征 的参数 化技 术 已成 为当今 Ｃ Ｄ的 主 Ａ 流技术 ，ｒ Ｅ ＧＮ Ｅ Ｐｏ Ｎ Ｉ Ｅ Ｒ就是 基 于这 一设 计 理 念 的 ／ 现 在市 场 主 流 产 品 ， 本 文 选 用 ＰｏＥ ＧＮ Ｅ 故 ｒ／ Ｎ ＩＥ Ｒ 对 柴 油机各 零部 件进 行建 模工 作 。而 ３ ＳＭＡ Ｄ Ｘ在 动 画制作 方 面有 较 大优 势 ， 故选 用 ３ ＳＭＡ Ｄ Ｘ实 现 拆 装过程 的三维 动画 方针 Ｊ ｊ １。
不切割船体的上层建筑 ， 使柴油机可在原位翻拆 ， 排除故障检修成功后再原位安装 ， 为此借助现代计
算 机技术 对这 一拆 装过 程进 行动 态仿 真 ， 为受 限情 况下 柴 油机原 位 翻修 拆 装 工 艺 的可行 性 提 供 可 视
化依 据 。
图 ２ Ｖ ２—１ 油 机 １ ８柴 上曲轴箱