船舶动力设备拆卸是海船船员三管轮适任考试评估项目之一,也是轮机工程专业实践教学的重要内容之一。船舶具有的机械设备众多,利用实际设备进行学员拆卸培训的方式存在着耗费时间及成本高的缺点,故虚拟拆卸技术近些年被广泛的应用。本文采用计算机编程环境建立的辅助拆卸系统,对虚拟拆卸中零件的拆卸过程进行动态分析,并对零件的拆卸序列进行优化。对于船舶动力设备的拆卸教学起到一种较好的辅助作用。首先,研究零件特征元素化表示方法,建立配合关系数学公式,以船用齿轮泵为例,表示出齿轮泵的零件配合关系表达式。通过分析零件所具有的特征元素,将设备中具有配合关系的零件,利用层次化信息方式进行表达,并利用表格的形式将船用齿轮泵零件之间关系进行表示,为分析设备零件的动态拆卸过程建立基础。其次,在零件配合关系表达式的基础上,基于Petri网分析船用齿轮泵动态拆卸过程,并在Petri网的基础上求解齿轮泵的零件拆卸序列。分析当前可拆卸零件会受到哪些其它零件的制约,建立零件的拆卸干涉矩阵。并依照零件特征元素配合表达式,表述零件拆卸时候配合关系的解除情况。在干涉矩阵及零件配合关系解除的前提下,利用Petri网去分析船用齿轮泵的零件动态拆卸过程。然后,基于分析完成的零件动态拆卸过程,论文将拆卸序列规划问题转化为拆卸路径的优化问题。分析基本蚁群算法在序列求解方面的不足,改进蚁群算法中蚂蚁对零件的选择方式以及信息素的更新方式,并建立全新的零件拆卸评估函数,利用改进后的蚁群算法对船用齿轮泵拆卸序列进行分析。通过计算来验证该算法的合理性及可行性。对船用齿轮泵进行实验分析,再依次分析出算法中的参数合理取值,最后总结出最优的算法参数组合。最后,通过Java编程环境设计并实现了船用齿轮泵的零件拆卸辅助系统,并利用Matlab进行齿轮泵零件拆卸序列求解的算法分析。通过在界面上添加零件控件及零件图片去表述船用齿轮泵的零件拆卸过程,利用Java来调用Matlab编写的GUI界面进行设备拆卸序列的数字化分析,以界面的形式展现算法的计算过程以及参数分析过程。研究表明,建立的模拟拆卸系统可以较好的分析及表达设备零件的拆卸过程,并通过改进的蚁群算法求解出了一条较优的零件拆卸序列。并且开发的零件拆卸辅助系统可以帮助培训人员可以更好、更快的去学习船舶设备的零件拆卸过程。