黃河破冰船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、黃河由于緯度跨度較大，每年冰期過(guò)后，各河段開(kāi)河期不同，容易出現(xiàn)上游開(kāi)河比下游早的情況，上游河水到達(dá)下游后無(wú)法排出，進(jìn)而形成冰壩淤塞河道，給兩岸人民生命財(cái)產(chǎn)造成危害。過(guò)去往往采用飛機(jī)投彈破冰和炮擊破冰兩種方法炸開(kāi)冰層疏通河道，但是存在費(fèi)用高、效率低、無(wú)法全天候作業(yè)等缺點(diǎn)，且容易對(duì)沿岸居民造成傷害。力學(xué)破冰能夠在一定程度上避免以上不足，但是由于傳統(tǒng)破冰船尺寸太大，無(wú)法在黃河河道工作，因此迫切需要研制出一種能在黃河上進(jìn)行破冰作業(yè)的新型破冰船。

2、
　　本文對(duì)黃河破冰船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和虛擬仿真分析進(jìn)行了研究，主要涉及以下幾個(gè)方面：
　?。?）介紹了黃河破冰船研究的背景和意義，以及國(guó)內(nèi)外內(nèi)河破冰機(jī)械的主要破冰手段及成果現(xiàn)狀，引入虛擬樣機(jī)技術(shù)的主要理論并介紹了本文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　（2）根據(jù)黃河河道及冰層厚度的主要特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出包括寬體船身、冰刀機(jī)構(gòu)、真空吸附機(jī)構(gòu)和船載挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)的可實(shí)現(xiàn)爬冰破冰作業(yè)的黃河破冰船。結(jié)合理論對(duì)吸附機(jī)構(gòu)最大吸附力以及挖掘機(jī)液壓油缸推力進(jìn)行計(jì)算

3、，同時(shí)建立挖掘機(jī)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，為其運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真提供理論基礎(chǔ)。
　?。?）應(yīng)用SolidWorks軟件，設(shè)計(jì)出破冰船的三維虛擬樣機(jī)模型，使用SolidWorks simulation對(duì)零部件進(jìn)行靜力學(xué)有限元分析。將SolidWorks模型導(dǎo)入ADAMS，對(duì)挖掘機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真得出其油缸最大伸縮量及最優(yōu)破冰位置，利用靜平衡仿真對(duì)挖掘機(jī)理論挖掘力進(jìn)行校核，然后添加虛擬冰蓋，對(duì)破冰船進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，測(cè)算真空吸盤(pán)是否滿足需求。