汽轮机虚拟维修拆卸技术研究

论文摘要

维修工作是汽轮机在出现故障后恢复运行的重要保障,维修训练对于维修人员来说可以提高维修效率,使维修工作实现快速、准确和高效的完成。但当前汽轮机维修训练手段的落后对汽轮机设备维修有着重大的影响,以往的维修训练方式难以满足现代化汽轮机的维修要求。采用虚拟现实技术改进和提高汽轮机维修的训练水平和手段,是解决上述维修问题的有效途径。拆卸是维修过程的主要工作,本文主要针对汽轮机的拆卸问题进行了研究,在此基础上对某型号船用汽轮机进行了维修过程仿真,并开发出汽轮机虚拟维修系统,用于指导汽轮机的维修训练工作。本文首先对汽轮机的拆卸工作进行详细的分析和总结,制定出汽轮机的维修方案。通过对汽轮机拆卸信息的提取及补充,采用图论的方法建立了汽轮机的拆卸模型,并将其用拆卸图表示出来。然后对汽轮机零部件的可拆卸性和拆卸方向进行了判断和计算,得到各个零部件的拆卸方向。接着通过对汽轮机拆卸图的逐步分解得出目标拆卸序列,并采用优化算法对其进行优化,得到最优或较优的目标拆卸序列。之后按照汽轮机真实的安装和运行环境进行虚拟维修环境建模,并在此环境下进行汽轮机维修工作仿真。最后综合拆卸所需信息,开发出汽轮机虚拟维修系统,实现维修过程的可视化,用于维修训练和维修指导,具有很强的实用价值和现实意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文的主要研究内容
• 1.4 论文的组织结构
• 第2章 汽轮机维修方案的确定
• 2.1 汽轮机结构及工作特点
• 2.2 维修类型和方式
• 2.3 汽轮机拆卸
• 2.3.1 拆卸目的和类型
• 2.3.2 汽轮机拆卸原则
• 2.4 汽轮机维修方案制定
• 2.5 本章小结
• 第3章 汽轮机维修拆卸模型
• 3.1 汽轮机拆卸信息描述
• 3.2 汽轮机拆卸信息提取
• 3.2.1 维修拆卸信息提取
• 3.2.2 配合约束关系提取
• 3.2.3 拆卸结构关系提取
• 3.3 拆卸模型的建立
• 3.3.1 图模型说明
• 3.3.2 汽轮机拆卸模型建立
• 3.3.3 拆卸模型的数学表示
• 3.4 本章小结
• 第4章 拆卸路径、序列规划
• 4.1 可拆卸性判断
• 4.2 拆卸方向规划
• 4.2.1 拆卸方向的确定
• 4.2.2 拆卸方向的空间表示
• 4.3 拆卸序列规划
• 4.3.1 目标拆卸序列生成
• 4.3.2 优化算法相关设定
• 4.3.3 目标拆卸序列优化
• 4.4 本章小结
• 第5章 汽轮机虚拟维修系统的建立
• 5.1 系统任务及特性
• 5.1.1 维修系统任务
• 5.1.2 维修系统特性
• 5.2 虚拟维修环境规划与构建
• 5.2.1 汽轮机三维CAD建模
• 5.2.2 虚拟人的几何建模
• 5.2.3 虚拟人的运动模型
• 5.2.4 维修现场布局和规划
• 5.3 维修过程中碰撞干涉检测
• 5.3.1 静态干涉检查
• 5.3.2 动态干涉检测
• 5.4 汽轮机虚拟维修系统模块实现
• 5.4.1 系统总体目标
• 5.4.2 具体模块实现过程
• 5.5 系统应用
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢