鍛造船用發動機動力系統,鑄強船舶“心臟”

迪捷软件發表於2024-12-06
船舶是海洋、湖泊及河流中重要的水上交通工具,不僅能夠促進海上經濟的發展,還能夠保衛國家的制海權。船舶動力裝置,也就是船舶的核心動力源——船用發動機動力系統對船舶的重要作用不言自明,關係到船舶的效能質量,能夠直接驅動船舶,滿足人們的現實需求,常被喻為“國之重器”、船舶“心臟”。
船舶動力裝置的效能好壞直接決定著船舶能否正常執行,關係著船舶操作人員及工作人員的人身安全。常規情況下,船用發動機的價值佔據了整船價值的10%-15%,具有極其重要的地位。
  • 船用發動機動力系統主要可分為駕駛室、發動機與相應的輔助裝置,系統中的各部件協調配合,從而為艦船提供前行動力。
  • 主動力裝置往往指發動機,是提供推進動力的裝置,用於保證船舶實現正常航行。主動力裝置啟動後,結合螺旋槳的使用,才能推動整個船舶的前進後退的執行。
傳動裝備和軸系作為輔機裝置,會根據船舶效能的具體要求而隨之相應地增加或減少,主要為船舶上的壓載水系統、管路系統、排水系統及其消防系統提供動力,是船舶動力裝置中不可忽視的部分。
鍛造船用發動機動力系統,鑄強船舶“心臟”
▲船用發動機動力系統組成示意圖
​隨著科技發展,船舶動力裝置變得越來越複雜,需要面對一系列難題:
  • 開發難度高:船舶動力領域,一款發動機、新產品的研製需要經歷零部件設計、元件裝配、分析校驗、工藝檢查、離散製造等核心關鍵環節,製造過程對效率要求極高。
  • 維修難度大:複雜性偏高的船舶動力裝置在發生故障後,其維修、診斷難度也在增大。
關鍵技術與製造工藝的自主可控,是推動船舶動力產業發展的核心要義。經過多年的自主研發與技術深耕,現有船用發動機動力系統的整體結構日益複雜,其零部件數量多達數萬,裝配過程對精度和規範性的要求極為嚴苛。
在研發過程中,工程師需要多次進行上下游資料的轉換,導致資料準確性難以完全保障,需要耗費大量時間與資源進行重複的驗證工作。此外,水下裝置嵌入式系統的軟體開發、除錯及裝置整合,對環境條件的要求極為苛刻,更為研發工作帶來了挑戰。
透過合理利用模擬技術對船用發動機動力系統進行模擬建模,能夠實現對複雜系統的精準分析與高效最佳化。模擬建模不僅可以有效減少物理實驗的依賴,還能提前發現設計缺陷、驗證方案的可行性,從而提高研發效率、降低開發成本。同時,透過模擬技術的應用,工程師可以更直觀地掌握系統執行特性,為效能改進和可靠性提升提供科學依據,為複雜船舶動力系統的設計和製造提供強有力的技術支援,還能對其進行故障診斷與監測,一定程度上提高船舶動力裝置的執行安全性。
天目全數字實時模擬系統SkyEye,是一款基於視覺化建模的硬體行為級模擬平臺,支援使用者透過拖拽的方式對船用發動機動力系統進行建模和模擬。SkyEye致力於真實場景下的模擬分析,可在無需二次開發的情況下執行二進位制可執行檔案,切實解決實際工程中存在的問題。
SkyEye支援構建水聲裝置模組級模擬系統,支援DSP、PowerPC、ARM、MIPS等多種架構的處理器模型和多種裝置介面模型。使用者可基於該系統進行工程管理、應用軟體模擬除錯,減少對硬體環境的依賴,提高研發效率。
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▲SkyEye水聲裝置模組級軟硬體整合模擬案例

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