船舶柴油机建模浅析和虚拟 周游系统实现

我国事|教育论文范文|世界海事组织多年的A类理事国,同时也是“STCW78/95”公约的缔约国,每年培训并劳务输出的船员数以万计。这些船员所掌握的技能水平对当前世界的航运安全形势有着关键性影响作用。如何才能在信息化的今天培训出高质量的船员,这是各个航海高等院校研究的热门问题之一。在实际培训中,船舶主推进柴油机一直以来都是一个重点,也是一个难点。由于在实际的航行中主推进柴油机关系到船舶安全,不可能让学员自由地拆卸分析船舶柴油机。即便是在高校实验室条件下由于实验设备数量有限、维护成本较高等原因对学生进行柴油机拆装培训也要受到条件制约,采用先进的虚拟现实系统来培训则没有这些制约,可以保证学员在培训中掌握所要求的技能。本文使用的柴油机蓝本是大连海事大学教学实习船“育鲲”轮的6S35MC型主推进柴油机,它是MAN-BW公司生产的大型、低速、二冲程柴油机。它在船用柴油机中具有一定的代表意义。本文根据直喷式二冲程柴油机工作过程特点计算推导出描述柴油机缸内工作过程的数学模型。柴油机虚拟现实系统的实现过程大致分为如下几个步骤:首先是数据信息的采集,这一步是所有步骤的基础,采集到的信息量越多越正确以后的工作也就越方便越轻松;其次是模型的建立,将上一步采集到数据转变为计算机可识别的数字模型。这一步是关键,它的特点就是工作量很大而且模型的效果直接影响到周游的效果;再次是模型的优化,模型在计算机中是以成千上万个多边形来呈现的,其中很大一部分的多边形并不能增强周游显示效果,但这些数据量会占用计算机大量的资源,为此需要优化模型以达到对速度的要求;最后是虚拟周游系统的制作和优化,在导入柴油机模型之后,实现演示、周游、可进行简单拆装动作、人机交互桌面虚拟现实系统。【关键词】：船舶柴油机虚拟现实建模
【论文提纲】：摘要5-6Abstract6-10第1章绪论10-151.1选题背景与意义10-121.2虚拟现实研究国内外现状12-131.2.1国外研究和应用现状12-131.2.2国内研究和应用现状131.3本论文的内容结构13-15第2章船舶柴油机工作过程数学分析15-352.1MAN-B&W6S35MC型柴油机的主要参数15-162.2MAN-B&W6S35MC型柴油机工作过程16-172.3MAN-B&W6S35MC型柴油机工作过程分析17-352.3.1基本假设和基本微分方程17-222.3.2气缸内工质特性参数计算22-262.3.3气缸的工作容积262.3.4气缸周壁的传热26-282.3.5燃烧放热率的计算28-302.3.6气缸内各阶段的热力过程分析30-35第3章船舶柴油机虚拟现实几何模型的建立35-453.1三维模型构造软件的选择35-363.1.1三维造型软件3DStudioMax先容353.1.2SolidWorks先容35-363.2柴油机虚拟现实几何模型的建立36-453.2.1柴油机模型的数据采集36-373.2.2柴油机各个部件模型的建立37-423.2.3装配体的天生|教育论文网|42-45第4章虚拟现实关键技术及开发平台的选择45-524.1虚拟现实技术的特征45-464.1.1沉浸性(Immersion)45-464.1.2交互性(Interactivity)464.1.3想象性(Imagination)464.2虚拟周游的关键技术46-494.2.1视景天生|教育论文网|技术46-474.2.2碰撞检测技术47-484.2.3纹理映射484.2.4层次细节48-494.3虚拟周游平台EONStudio49-52第5章虚拟现实系统的开发和实现52-705.1虚拟现实系统的流程52-535.2模型的优化和导入53-545.3在虚拟周游系统实现的部分处理过程54-655.3.1添加控制程序的助手54-575.3.2柴油机运转停止的实现57-595.3.3默认镜头视点的运动设置59-605.3.4镜头碰撞的实现60-615.3.5双镜头周游效果的实现61-655.4虚拟周游效果展示65-70第6章结论和展望70-72参考文献72-75附录6S35MC柴油机侧面剖视图75-76攻读学位期间公然发表论文76-77致谢77-78研究生履历78