[01261872]船用主辅机设计质量控制及虚拟样机建模关键技术

船用主辅机是船舶工业的重要组成部分，船用主辅机的发展直接关系到船舶工业的国际竞争力。

我国船舶配套业的发展滞后于造船的发展，这将影响到我国造船工业的高速发展，保证船用设备质量或开发新产品能对提高我国船舶配套业的经济效益和产品市场占有率会起到重要作用。

长期以来，我国船用主辅机在先进设计手段、生产规模、技术水平、售后服务等方面存在的问题都直接制约了船用设备本土化装船率的提高。其中，科技方面的因素对我国船舶配套业自主发展能力的制约最为明显。

质量功能配置（Quality Function Deployment，简称QFD）是一种面向产品质量的系统化产品开发方法。QFD的核心内容是需求转换，采用的是质量屋（House of Quality）形式，以直观的矩阵形式进行表达。通过建立计算机辅助QFD系统，构建质量屋基本框架，输入必需的信息，通过分析评价得到输出信息，从而实现一种需求转换。

研究对象以船舶主辅机、变速器等产品设计与制造为例，对于保证船用设备质量或开发新产品功能对提高产品质量和经济效益等起到重要作用。

同时将智能技术引入QFD领域，利用模糊理论、灰色理论等智能算法，设计了一个基于智能技术的计算机辅助船用设备QFD系统，以解决该领域中的复杂性、继承性，以及质量控制技术向自动化、智能化方向发展所面临的问题。

同时阐述了船用设备全寿命周期质量控制建模方法，全寿命周期的质量控制建模将产品设计阶段、工程研制阶段、定型阶段及使用阶段、制造商将顾客、供应商、合作伙伴等引入产品质量控制的全过程等。

而多体系统动力学建模与仿真在DFQ（Design for Quality）中起着非常重要的作用，尤以虚拟样机技术又称机械系统动态仿真技术为核心技术。

现代机械产品向高速、精密、重载、多自由度等方向发展，动力学问题已成为直接影响机械产品性能的核心难题，而研究动力学问题的根本目的就是改善机械产品的动力性能，提高其工作品质。

为此，给出了船用设备计算多体系统动力学建模，为进一步拓宽计算机辅助QFD应用范畴奠定基础，利用虚拟样机技术加快对船用设备产品的设计与开发具有重要意义。

并以某船用液压克令吊和船用柴油机为原型，以数学分析软件Mathematica、三维CAD软件UG、虚拟样机软件Adams等，建立船用设备物理模型，以探索将多体系统动力学研究应用于船用设备产品的开发，仿真结果用于指导开发基于多体系统动力学的船用设备设计与分析。

同时构建机械多体系统的空间算子代数（Spatial Operator Algebra，简称SOA）体系，并将SOA理论应用到机械多体系统动力学的建模过程中。

本项目作为一项基础性应用研究，其研究方法与成果有利于提升我国船用主辅机的研究与应用水准，为我国机械工程、船舶与海洋工程、国防等若干工程领域的机械多体系统对象提供快捷、实时、精确的分析工具。