(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210981654.1 (22)申请日 2022.08.15 (71)申请人 杭州杰牌传动科技有限公司 地址 311223 浙江省杭州市萧 山区靖江街 道杰牌路1号 (72)发明人 陈德木　池永为　陆建江　 (74)专利代理 机构 北京辰权知识产权代理有限 公司 11619 专利代理师 付婧 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/25(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06T 17/20(2006.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种基于船舶传动系统的三维防腐仿真控 制方法和系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于船舶传动系统的三 维防腐仿真控制方法和系统， 该方法及系统实现 转动系统三维零部件的自动装配， 采用粒子算法 模拟海洋环 境， 并根据粒子参数和零部件不同弯 曲程度对三维结构进行网格划分， 并动态计算各 网格的腐蚀速度， 最后获得传动系统各零部件的 使用寿命。 本系统实现了针对不同海洋环境， 针 对零部件的不同结构， 动态计算零部件的使用手 段， 提高了船舶传动系统的寿 命计算的准确性。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115455559 A 2022.12.09 CN 115455559 A 1.一种基于船舶 传动系统的三维防腐仿真控制方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 建立传动系统各零部件的三维结构模型； S2： 实现传动系统各零部件 模型的自动装配， 构建完成传动系统三维模型； S3： 针对传动系统 的三维模型， 构建三维模型表面固定范围内的粒子集群， 初始化粒子 流速、 加速度、 矢量方向、 氧饱和度、 流体密度参数； S4： 启动粒子集群， 获得 粒子在三维模型表面固定范围内的粒子参数； S5： 根据三维模型表面固定范围内的粒子参数对传动系统三维模型进行网格划分； S6： 针对每个网格， 根据当前粒子参数进行腐蚀速度计算， 形成各网格的腐蚀速度动态 计算过程； S7： 针对各网格的腐蚀速度动态计算过程， 计算传动系统各零部件的使用寿命。 2.根据权利要求1所述的基于船舶 传动系统的三维防腐仿真控制方法， 其特 征在于： 所述步骤S1,建立传动系统各零部件的三维结构模型， 具体包括： 根据传动系统各零部件的型号、 尺寸、 结构、 材料类型， 采用现有三维建模软件构建传 动系统各零部件的三维结构模型； 定义各零部件的标识， 设置各零部件的装配面和装配孔； 计算各零部件的装配面和装配孔的基准轴和装配角度。 3.根据权利要求1所述的基于船舶 传动系统的三维防腐仿真控制方法， 其特 征在于： 所述步骤S2： 实现传动系统各零部件模型的自动装配， 构建完成传动系统三维模型， 具 体包括： 基于各零部件的基准轴和装配角度， 根据传动系统各零部件的装配结构， 实现传动系 统各零部件的自动装配。 4.根据权利要求1所述的基于船舶 传动系统的三维防腐仿真控制方法， 其特 征在于： 所述步骤S4： 启动粒子集群， 获得粒子在三维模型表面固定范围内的粒子参数； 具体包 括： 按照粒子初始化的流速、 加速度、 矢量方向、 氧饱和度、 流体密度参数， 启动粒子集群； 针对传动系统三维模型表面的材料摩擦力、 弯曲角度、 弯曲方向， 计算获得粒子行动轨 迹， 以及粒子在行动过程中在三 维模型表面的当前时刻当前位置的粒子参数， 包括流速、 加 速度、 矢量方向、 氧饱和度、 流体密度参数。 5.根据权利要求1所述的基于船舶 传动系统的三维防腐仿真控制方法， 其特 征在于： 所述步骤S5： 根据三维模型表面固定范围内的粒子参数对传动系统三维模型进行网格 划分； 具体包括： 根据粒子参数， 对三维模型表面固定范围内的粒子进行聚类， 根据粒子聚类结果对网 格进行划分； 进一步地， 所述聚类方法包括， 针对三维模型表面的弯曲程度确定聚类范围大小； 当三 维模型表面的弯曲程度越大时， 聚类范围越小， 可获得区域更小的网格； 当三 维表面的弯曲 程度越小时， 聚类范围越大， 可获得区域更 大的网格。 6.根据权利要求1所述的基于船舶 传动系统的三维防腐仿真控制方法， 其特 征在于： 所述步骤S6： 针对每个网格， 根据当前粒子参数进行腐蚀速度计算， 形成各网格的腐蚀 速度动态计算过程； 具体包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455559 A 2其中， F(t,g)为当前 时刻当前网格的腐蚀速度， t为当前 时刻， g为当前网格区域编号； T 为零部件材料原子量， V为三维模型表面的流体平均流速， cs为该网格区域内壁面处的氧浓 度； ks为该网格区域内壁面处 的湍动能； ww为该网格区域内壁面处 的切应力； ρ 为流体密度； u为常数项。 7.根据权利要求1所述的基于船舶 传动系统的三维防腐仿真控制方法， 其特 征在于： 所述步骤S7： 针对各网格的腐蚀速度动态计算过程， 计算传动系统各零部件的使用寿 命； 具体包括： 针对零部件表面的弯曲程度 大于固定阈值的网格区域， 间隔t1时间采集该网格腐蚀速 度数值； 并对各腐蚀速度数值进行加权平均， 得到加权平均值F1； 针对零部件表面的弯曲程度小于固定阈值的网格区域， 间隔t2时间采集该网格腐蚀速 度数值； 并对各腐蚀速度数值进行加权平均， 得到加权平均值F2； 其中， t1<t 2； 所述固定阈值可根据实际零部件结构进行灵活设置； 如该网格加权平均值F2大于阈值 Q， 则增大间隔t 2时间长度； 根据零部件中各网格的腐蚀速度， 按照腐蚀速度最快的前n个网格计算该零部件的使 用寿命； 其中n＝5。 8.一种基于船舶 传动系统的三维防腐仿真控制系统， 其特 征在于， 该系统包括： 三维构建模块， 用于建立传动系统各零部件的三维结构模型； 自动装配模块： 实现传动系统各零部件 模型的自动装配， 构建完成传动系统三维模型； 粒子构建模块： 针对传动系统 的三维模型， 构建三维模型表面固定范围内的粒子集群， 初始化粒子流速、 加速度、 矢量方向、 氧饱和度、 流体密度参数； 参数获取模块： 启动粒子集群， 获得 粒子在三维模型表面固定范围内的粒子参数； 网格划分模块： 根据三维模型表面固定范围内的粒子参数对传动系统三维模型进行网 格划分； 腐蚀速度计算模块： 针对每个网格， 根据当前粒子参数进行腐蚀速度计算， 形成各网格 的腐蚀速度动态计算过程； 使用寿命计算模块： 针对各网格的腐蚀速度动态计算过程， 计算传动系统各零部件的 使用寿命。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455559 A 3