【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及运输装置，具体为一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统。
技术介绍
1、随着我国海洋船运事业发展，对船舶建造的配套反应速度要求越来越高，其中，螺旋桨作为推进船舶航行的主要动力设备关键部件之一，其生产企业对总装企业的配套能力与反应速度决定了企业在船舶建造产业链中的生存能力。本研究以可调距“z”型螺旋桨为目标对象，通过开发一套带有知识库的满足可调距“z”型螺旋桨关键件可靠性分析系统，来满足企业螺旋桨生产对市场的敏捷反应需求。可调距“z”型螺旋桨是将调距桨与全回转推进器相结合，在通过调节螺距改变船舶推力和船速的同时又可以绕自身纵轴进行360°范围内的旋转，使得船舶可以在各个方向产生推力。两者的优点相互融合，因此可调距“z”型螺旋桨具备了良好的机动性，同时也具有一定的经济性。由于全回转可调桨具有一定的实用价值与经济价值，同时能够满足人们对船舶操纵性的要求，所以全回转可调桨在各类船舶中的应用也越来越广泛，应用范围几乎涵盖了各种工程船舶、军用船舶、拖轮、水下潜器等。
2、但是现有技术存在以下缺陷或问题：
3、可调桨的有限元分析过程比较繁琐，涉及到大量的公式与经验分析，需要设计者具有一定的知识经验以及需要参考设计标准性来设计，可见设计过程极为繁琐复杂。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，用来解决现有的空气净化器在生产完成之后,需要使用运输设备将空气净化器运输至指定位置，运
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，包括：有限元分析模块和长度测量模块；
3、有限元分析模块将传动机构划分为三个模块(全回转机构、弧齿锥齿轮以及“z”型传动轴系)；
4、有限元分析模块基于python语言，能与以python编写的abaqus软件平台达到无缝连接。编译出的文件后缀为.py，以abaqus系统平台为宿主，作为插件的形式嵌入到系统内部；
5、长度测量模块包括：图像采集模块、图像预处理模块、图像数据分析模块和长度计算模块。
6、作为本专利技术的优选技术方案，所述可调螺旋桨构成单元包括：柴油机、上齿轮组、下齿轮组、液压马达、行星转向齿轮、转向管、液压缸、桨叶。
7、作为本专利技术的优选技术方案，所述有限元分析模块包括：
8、1.对相关尺寸数据用拉丁立方抽样方式抽取40个样本点在sw三维软件建模(传动轴，弧齿锥齿轮，直齿轮等，需要参数化建模)；
9、2.再利用拉丁立方抽样对材料属性，力矩进行40个样本点抽样，随机赋值在上面40个模型中，在abaqus中进行有限元分析，得出样本数据结果；
10、3.将上面的样本参数和样本分析结果建立克里金模型；
11、4.然后拉丁方式抽取100个样本点用克里金模型预测的出来的数据和有限元软件分析得出来的数据进行对比检验(用概率密度函数对照检验)；
12、5.克里金模型检验合格，我们以后将用克里金模型对相应的可调桨关键零件进行可靠性评估；
13、6.上面都是基于python语言和python库，来进行编写；
14、7.用pyqt5进行窗口界面设计，内置脚本就是上面所要进行的python语言编写。
15、作为本专利技术的优选技术方案，所述图像采集模块选择高转速下的成像相机为千眼狼超高速摄像机x213进行分区域图像跟踪识别采集，相机传感器类型为cmos，支持usb3.0和千兆以太网双接口，内置大容量高速内存，具有高达20gb/s的图像采集速度。
16、与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，具备以下有益效果：
17、1.该一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，主要通过对全回转可调桨的“z”型传动机构进行研究，将传动机构划分为三个模块(全回转机构、弧齿锥齿轮以及“z”型传动轴系)。系统基于python语言，能与以python编写的abaqus软件平台达到无缝连接。编译出的文件后缀为.py，以abaqus系统平台为宿主，作为插件的形式嵌入到系统内部。对abaqus进行二次开发技术，进行了参数传递及有限元分析；依据螺旋桨配套企业的生产实践，从cae有限元分析出发，为了更直观地展示产品、观察分析计算思路和进行初步分析，应用所需的知识库，通过python语言对abaqus进行二次开发，减少操作人员步骤，可以快速得到自己想要的数据分析结果。极大地提高了有限元分析效率。开发了一个对船体结构进行初步设计的建模系统，通过对船体结构模型应用网格自动生成算法，快速生成结构分析模型。陈波对通过对三维建模软件solidworks进行二次开发，优化了建模流程，建立了螺旋桨体快速三维建模系统；
18、2.该一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，通过知识的重利用与程序的推导，使其自发的进行逻辑判断和推理过程，实现基于产品知识的智能化设计。知识获取、知识表示以及知识推理是知识工程的三大支柱，最主要是基于知识工程的知识重利用性，让用户能够在工作周期内快速又准确的工作；
19、3.该一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，通过采用高精度数字摄影测量法获取光机结构三维位移数据，结合光纤光栅传感网络测量应变和温度场，实现了光机结构位移场、应变场和温度场同时测量，设备热变形测量精度达0.02mm；数字摄影和光纤光栅组合测量方法能够实现多参数高精度测量，可用于光机结构在长度测量时的的合理检测，在空间光学遥感器具有应用前景，从而提升了本方法在使用过程中的整体测量精度。
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1.一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，其特征在于：包括：有限元分析模块和长度测量模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，其特征在于：所述可调螺旋桨构成单元包括：柴油机、上齿轮组、下齿轮组、液压马达、行星转向齿轮、转向管、液压缸、桨叶。
3.根据权利要求1所述的一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，其特征在于：所述有限元分析模块包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，其特征在于：所述图像采集模块选择高转速下的成像相机为千眼狼超高速摄像机X213进行分区域图像跟踪识别采集，相机传感器类型为CMOS，支持USB3.0和千兆以太网双接口，内置大容量高速内存，具有高达20GB/S的图像采集速度。
5.根据权利要求1所述的一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，其特征在于：所述图像预处理模块在进行精角度匹配时，本文构造了图像金字塔，将原始图像作为最顶层图像，因为每个金字塔层级的图像大小都比上一级小，为了将图像信息传递到下一层级并且保持
6.根据权利要求1所述的一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，其特征在于：所述图像数据分析模块可以根据需要自定义卡尺的数量和卡尺尺寸，边缘点的检测由卡尺工具所使用的测量矩形大小确定，测量精度由矩形卡尺数量确定，本次试验所使用的卡尺工具长、宽分别为60和15，卡尺数量为20，在接近滑轨截面圆弧边缘位置绘制圆，在圆上按照确定方向等距生成20个矩形测量卡尺，在测量卡尺内部计算每个像素的幅度值，通过非极大值抑制算法寻找的最优边缘点。
7.根据权利要求1所述的一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，其特征在于：所述长度计算模块利用MATLAB脚本文件将曲面重构算法编译于LabVIEW程序中，将所得各个光纤光栅传感器对应的应变带入重构算法进行计算，迭代递推各个节点坐标；最后利用拟合方法将结构三维形态在显示界面呈现出来，光纤光栅应变数据处理脚本所述数据存储模块对可用数据进行存储操作，可视化系统采用TDMS格式的数据保存，TDMS是用于不同平台之间交换信息的一种数据模型，通过附加信息使数据查询和管理更为方便；点击数据保存按钮，系统就会将结构三维变形过程中产生的数据以Excel的格式保存下来。
...【技术特征摘要】
1.一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，其特征在于：包括：有限元分析模块和长度测量模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，其特征在于：所述可调螺旋桨构成单元包括：柴油机、上齿轮组、下齿轮组、液压马达、行星转向齿轮、转向管、液压缸、桨叶。
3.根据权利要求1所述的一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，其特征在于：所述有限元分析模块包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，其特征在于：所述图像采集模块选择高转速下的成像相机为千眼狼超高速摄像机x213进行分区域图像跟踪识别采集，相机传感器类型为cmos，支持usb3.0和千兆以太网双接口，内置大容量高速内存，具有高达20gb/s的图像采集速度。
5.根据权利要求1所述的一种基于知识工程技术的可调螺旋桨的结构分析系统，其特征在于：所述图像预处理模块在进行精角度匹配时，本文构造了图像金字塔，将原始图像作为最顶层图像，因为每个金字塔层级的图像大小都比上一级小，为了将图像信息传递到下一层级并且保持精度，需要进行插值操作，在进行图像处理时，实验平台获取到的图像宽度与高度一般都是2的整数倍，而选用双线性插值建立下层金字塔时，插值计算会考虑每个像素周围4个最近的像素的值，并按照距离和权重来计算新的像素值；它的算法基于一个假设，即图像的亮度和颜色在小范围内是连续变化的；因此，对于给定的像素网格上的点，双线性插值会在水平和垂...
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