波浪能轉(zhuǎn)換裝置設(shè)計與仿真研究

【摘要】：波浪能轉(zhuǎn)換技術(shù)作為一種具有廣闊應(yīng)用前景的綠色可再生新能源技術(shù),得到世界諸國越來越多的關(guān)注與研究。轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究主要集中在不同形式轉(zhuǎn)換裝置的研究與應(yīng)用上。 本文簡要介紹了波浪能轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究背景及現(xiàn)階段國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,深入分析了各種不同形式的波浪能轉(zhuǎn)換裝置的原理及特性。在此基礎(chǔ)上,提出了一套新型的波浪能轉(zhuǎn)換裝置的設(shè)計方案。通過參考實驗室試驗研究取得的成果、理論分析與計算以及計算機輔助建模與仿真分析等研究方式,具體開展并完成了以下幾個方面的研究工作: 1)提出了一套新型波浪能轉(zhuǎn)換裝置的總體設(shè)計方案。確定了裝置“機械——液壓系統(tǒng)”的物理模型及“波浪能——機械能——液壓能——機械能——電能”的4級能量轉(zhuǎn)換路徑。并綜合考慮實際工程應(yīng)用時的制造、運輸、安裝以及維護等因素,對方案進行了工程應(yīng)用可行性改造,形成了“子模塊——總裝置”的方案形式。 2)提出了一套合理的機構(gòu)形式實現(xiàn)裝置機械系統(tǒng)的功能。通過對機構(gòu)的運動特性進行分析,確定了機構(gòu)各組成構(gòu)件的關(guān)鍵參數(shù)。運用建模軟件Pro/E對機械系統(tǒng)進行了三維建模,并通過接口程序MECH/Pro將模型導(dǎo)入至ADAMS仿真軟件中對模型進行仿真分析研究,檢驗了機械系統(tǒng)設(shè)計的可行性,為后續(xù)進行的液壓系統(tǒng)設(shè)計與仿真提供了必要的數(shù)據(jù)。 3)提出了一套合理的液壓系統(tǒng)回路的設(shè)計方案,通過參考理論及經(jīng)驗公式,完成了系統(tǒng)元件如液壓缸、液壓馬達、蓄能器以及負載(發(fā)電機)的參數(shù)計算等。應(yīng)用AMESim仿真軟件對設(shè)計方案進行建模以及仿真分析研究,檢驗了液壓系統(tǒng)設(shè)計的可行性。通過修改元件參數(shù)等,進一步對液壓系統(tǒng)輸出進行了優(yōu)化研究,完成了裝置液壓系統(tǒng)的設(shè)計與仿真研究。 本課題通過以上研究工作,完成了一套新型的波浪能轉(zhuǎn)換裝置的設(shè)計與仿真研究,取得了具有實際意義的成果。 【關(guān)鍵詞】：波浪能 轉(zhuǎn)換 裝置 機械——液壓系統(tǒng) 設(shè)計 仿真
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：P742;P743.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 漂浮式波浪能裝置的典型形式12-14
• 1.2.2 固定式波浪能裝置的典型形式14-16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 第二章 波浪能轉(zhuǎn)換裝置總體方案設(shè)計18-23
• 2.1 裝置物理模型及能量轉(zhuǎn)換路徑設(shè)計18-22
• 2.1.1 裝置物理模型設(shè)計18-19
• 2.1.2 能量轉(zhuǎn)換路徑設(shè)計19-22
• 2.2 工程應(yīng)用整體設(shè)計22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第三章 機械系統(tǒng)設(shè)計計算23-29
• 3.1 機械系統(tǒng)原理設(shè)計23-27
• 3.1.1 原動機構(gòu)設(shè)計23-24
• 3.1.2 執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計24-25
• 3.1.3 傳動機構(gòu)設(shè)計25
• 3.1.4 整體系統(tǒng)設(shè)計25-27
• 3.2 主要構(gòu)件參數(shù)計算27-28
• 3.2.1 浮動擺子參數(shù)計算27
• 3.2.2 液壓缸布置參數(shù)計算27-28
• 3.3 本章小結(jié)28-29
• 第四章 機械系統(tǒng)仿真分析29-41
• 4.1 機械系統(tǒng)動態(tài)仿真概述29-31
• 4.1.1 動態(tài)仿真技術(shù)簡介29-30
• 4.1.2 仿真軟件ADAMS簡介30-31
• 4.2 機械系統(tǒng)仿真建模31-37
• 4.2.1 建模軟件Pro/E簡介31-32
• 4.2.2 主要構(gòu)件三維模型32-33
• 4.2.3 系統(tǒng)虛擬裝配模型33-34
• 4.2.4 裝配模型導(dǎo)入ADAMS34-35
• 4.2.5 約束及載荷設(shè)置35-37
• 4.3 機械系統(tǒng)仿真分析37-40
• 4.3.1 液壓缸活塞行程響應(yīng)37-38
• 4.3.2 液壓缸活塞速度響應(yīng)38-39
• 4.3.3 液壓缸活塞加速度響應(yīng)39-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 第五章 液壓系統(tǒng)設(shè)計計算41-50
• 5.1 液壓系統(tǒng)原理設(shè)計41-43
• 5.1.1 液壓缸進出油回路設(shè)計41-42
• 5.1.2 液壓馬達進出油回路設(shè)計42
• 5.1.3 整體系統(tǒng)設(shè)計42-43
• 5.2 主要元件參數(shù)計算43-49
• 5.2.1 液壓缸參數(shù)計算44-46
• 5.2.2 液壓馬達與發(fā)電機參數(shù)計算46-47
• 5.2.3 其他元件參數(shù)計算47-49
• 5.3 本章小結(jié)49-50
• 第六章 液壓系統(tǒng)仿真分析50-76
• 6.1 液壓系統(tǒng)仿真概述50-53
• 6.1.1 液壓系統(tǒng)仿真技術(shù)簡介50-52
• 6.1.2 仿真軟件AMESim簡介52-53
• 6.2 液壓系統(tǒng)仿真建模53-59
• 6.2.1 搭建系統(tǒng)草圖53-55
• 6.2.2 選擇子模型55-58
• 6.2.3 設(shè)置元件參數(shù)58-59
• 6.3 液壓系統(tǒng)仿真分析59-63
• 6.3.1 蓄能器流量響應(yīng)59-61
• 6.3.2 液壓馬達流量及壓力響應(yīng)61-62
• 6.3.3 負載(發(fā)電機)轉(zhuǎn)速及扭矩響應(yīng)62-63
• 6.4 液壓系統(tǒng)仿真優(yōu)化63-75
• 6.4.1 不同相位差輸入下系統(tǒng)的輸出響應(yīng)63-70
• 6.4.2 蓄能器容量變化對系統(tǒng)輸出的影響70-75
• 6.5 本章小結(jié)75-76
• 總結(jié)與展望76-78
• 參考文獻78-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果81-82
• 致謝82-83
• 答辯委員會對論文的評定意見83

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