基于CATIA的船体参数化建模及稳性计算

基于CATIA的二次开发,提出了一种基于船舶AutoCAD型线图自动生成船舶三维实体模型和计算稳性的方法,该方法避免了大量的人工建模和计算时间。利用VB编程,基于型线图自动提取船体的三维点坐标,实现了船舶主船体线框模型、曲面模型和实体模型的快速自动生成,基于实体模型自动获取船体的BOM信息,并进行了船舶静水力和大倾角稳性的自动计算计算。最后,通过一个实船算例验证了该方法操作简单,计算迅速,较之传统计算方法结果更加精确可靠,具有较大的工程应用价值。     

基于VBA的船舶交互式智能分舱方法

船舶分舱及舱室数据的生成是船舶稳性计算的前提.文章在AutoCAD2002环境下,采用VBA工具和ActiveX技术,对船体的交互式智能化分舱方法进行研究,实现了船体的自动交互式分舱、舱室分舱概图自动绘制,同时得了到舱室定义文件.该方法可以快速得到多个分舱方案,同时生成相应的舱室数据,为后续的稳性计算及评价提供基础,也进一步提高分舱设计与稳性计算的智能化水平.     

基于参数化船模的静水力计算

船舶静水力要素全面表达了船舶浮性和稳性随吃水而变化的规律,能够综合反映船舶的静力性能。传统的二维计算方法过程较为繁琐,且计算结果精度受横剖面个数的影响。本文应用数学型线法和三维参数化建模方法,快速生成船体型线,精确构建附带属性和边界条件的船舶三维模型,通过对CATIA软件进行二次开发,将三维设计和静水力计算有效集成,提出基于船舶三维参数化建模的静水力计算方法,可以直接计算和获取其静水力要素,操作简单,结果可靠,具有较强的实用性。     

虚拟现实技术的船舶三维建模设计研究

为解决由船体结构数据测量误差引起的建模周期长、船舶模型存在完整性低的问题,提出基于虚拟现实技术的船舶三维建模设计方法。在虚拟现实概述研究的基础上,提取关键的船舶型值参量,根据船体外在结构的型线光顺性,生成连接型肋骨型线,再按照船舶舱室划分需求,建立完整的模型结构,完成基于虚拟现实技术的船舶三维建模设计方法研究。实例分析结果表明,与CATIA方法相比,虚拟现实技术设计方法所需的建模周期时间相对更短,针对甲板、船底板、龙骨三类测试结构所生成的船舶建模数据也更接近实际数值结果,能够较好解决船舶设计过程中存在的各项建造稳性问题。     

内河小船稳性简易计算程序简介

编制内河小船稳性简易计算程序的必要性 目前我国内河船舶中没有型线图等图纸数据资料的船舶数量是相当多的.以广东省中山地区为例,在册船舶中,有型线图的约占12%,而没有型线图的约占88%.如果将非在册船舶计算在内,没有图纸资料的更多.这些无型线图的船舶绝大多数船长在20米以下.如果要求所有船舶都进坞测绘型线图,无论从经济上还是技术上都有诸多困难.所以,稳性衡准简易计算方法作为有型线图资料的稳性计算的补充,在我国是具有现实意义的.     

基于CATIA的三维船舶静水力计算研究

传统的基于二维插值的近似计算船舶静水力性能的方法在精度上有不可避免的劣势,且操作也较为繁琐。提出了一种基于船舶三维实体模型计算静水力性能的方法,该方法脱离了二维插值,以三维实体模型为基础进行计算。在CATIA平台环境下,通过制作船舶三维实体模型,再应用VB对CATIA进行功能上的二次开发来编制船舶静水力计算程序,从而实现自动提取实体模型信息,并应用这些信息进行静水力计算。最后,通过一个算例证明了该方法的易于操作性和计算可靠性。     

一种船体三维湿表面网格自动生成方法

运用累加弦长的三次参数样条函数理论，提出了一种实现船体三维湿表面网格自动生成的方法。计算实践表明，该网格生成方法准确，高效、灵活，完全可以满足船舶三维水动力计算的需要，为船舶运动与波浪载荷三维计算方法在实船预报中的应用提供了前提基础。     

船舶三维模型参数化设计技术开发及应用

本文介绍了船舶三维模型参数化设计中船型生成系统,船舶参数化分舱和稳性计算系统.船体结构参数化生成.有限元模型快速生成系统、船舶模型在各系统间无缝传递的实现等功能.给出了船舶三维模型参数化设计的应用案例,并展望其对我国数字化造船起到的推动作用及积极意义.     

基于NURBS方法的船舶随浪航行纯稳性损失研究

基于NURBS方法研究了船舶随浪航行纯稳性损失问题。首先对NURBS曲线曲面算法和船体表面网格自动化分的原理方法进行了研究,给出了船体表面网格自动化分的算法。随后建立了船舶随浪航行的瞬时平衡方程,通过牛顿迭代法求解该非线性方程,最后编制计算程序,对船舶随浪稳性问题进行计算,分析了波长、波高、浪向角和波浪与船舶的相对位置,以及参数耦合作用对船舶随浪稳性的影响。     

基于通用软件的船体结构三维数字模型的开发与应用

以一个常见双层底分段为例,介绍了利用通用软件AUTOCAD建立船体结构三维数字模型、提取零件属性、生成零件明细表、合并所有零件、构造整个分段三维实体模型、查询分段质量和质心、装配干涉检查、自动生成分段视图的方法和操作过程,以及船体曲面建模和其在船体结构设计中的应用;阐明了基于通用软件进行船体结构三维数字模型的开发与应用是切实可行的。     

基于CATIA的船舶主船体造型特征建模研究

为维护主船体的航行稳定水平,实现对船舶安全营运环境的合理保护,提出基于CATIA的船舶主船体造型特征建模方法。针对关键性二次开发技术,进行船体主要造型结构的设计,实现CATIA船舶模块的研究及二次开发。在此基础上,确定船舶主船体的稳性能力,通过提取既定型值的方式,计算得到准确的大倾角数值,实现基于CATIA的船舶主船体造型特征模型的顺利应用。对比实验结果表明,与传统三维建模手段相比,CATIA技术支持下船舶特征建模方法的CSA重构系数值更大,能够较好地维护主船体的航行稳定能力,满足合理保护船舶安全营运环境的实际应用初衷。     

虚拟环境下船舶安全航行路径智能规划仿真

为使驾驶员能够识别出航道存在的危险,确保船舶航行安全,研究虚拟环境下船舶安全航行路径智能规划仿真方法。在虚拟环境下,基于船舶航道高程信息,利用连续极小泛函序列方法获取船舶航行航道等距网格数据,利用对象图像渲染引擎处理航道网格数据,得到航道地形模型。利用Solid Works软件,通过创建基准面、生成船舶船体型线以及构建船体曲面模型等过程生成船舶三维模型。根据生成的航道地形模型与船体模型,提出适用于三维空间路径规划的空间分层路径规划方法,通过逆向逐步搜索路径过程得到船舶安全航行路径规划结果。实验结果显示,该方法生成的航道地形与船体模型较为完善,路径规划过程中能够有效躲避固定障碍物与移动障碍物,既保障船舶航行安全性又确保航程最短。     

三维船体建模与稳性计算系统研发

[目的]为实现多体船、组合船体等复杂船型的船体与舱室的可视化快捷建模和稳性计算,研发三维船体建模与稳性计算系统。[方法]采用模型-视图-控制器(Model-View-Controller,MVC)设计模式搭建系统框架;融合三维可视、对象拾取、特征点捕捉、命令流、引用表达式-联动更新、撤销-重做、智能表格等功能元素,实现适用于一般用户的船体与舱室三维交互式建模,以及适用于熟练用户的命令流快速建模;采用三维表面网格积分算法,实现不受限于船型的静水力与稳性计算,并基于派生类技术实现多个版本的法规衡准供用户选择。[结果]实船测试和工程应用结果表明,该系统能实现船体与舱室的三维快速建模和准确计算,覆盖具有多艉、球艏、艏升高、艉升高、凸形甲板的复杂船型,以及浮船坞、双体船、三体船、拼装组合船等特殊船型。[结论]该软件对船舶工程软件的设计研发具有参考价值。     

基于稳性实时计算技术的船舶破损智能扶正系统研究

基于船舶稳性实时计算技术研究船舶实时状态三维模型数字化算法用于快速计算船舶的大倾角稳性、破舱稳性和平衡浮态。参考遗传算法研究船舶破损智能扶正方案生成算法来实现智能生成扶正方案功能。然后运用上述两种核心算法设计船舶破损智能扶正系统软件,为船舶在突发破损事故时提供一套包含压载水调拨措施与步骤建议的智能扶正方案,提高船舶破损事故的处理能力。     

装卸重大件货物对船舶稳性的影响

为解决装卸船载重大件货物时产生的船舶稳性下降、船体横倾过大等问题,在对重大件货物运输涉及的相关概念进行阐述的基础上,通过对比已有研究成果,运用船舶静力学原理,对装卸载荷时船舶稳性的计算方法进行总结比较,提出一种通用的船舶稳性计算方法。基于该方法,推导考虑吊杆仰角变化的船上重吊在装卸重大件货物时计算船舶初稳心高度及横倾角的方法。分析装卸重大件货物时影响船舶稳性及横倾的基本要素,提出调整船舶横倾的具体方法。以"大富"轮为计算实例,对该方法进行验证。由计算结果可知,计算精度到达实际生产要求,船舶初稳性的变化仅与吊杆的仰角有关,通过调拨压载水可调整由于装卸重物引起的船舶横倾。     

基于CFD的船舶骑浪状态下的纯稳性损失求解

船舶顺浪航行的纯稳性损失研究已成为国际航海界和国际海事组织(IMO)关注的课题之一。基于计算流体力学(CFD)技术,生成了船舶的骑浪航态,采用系列横摇衰减试验方法,获取到了该航态下某型舰艇的稳性曲线,通过后续计算得到纯稳性损失,并与一般理论计算法得到的结果进行对比,结果验证了该方法的可信度。     

船舶碰撞损伤风险分析方法及应用

提出一套基于概率分析和损伤机理的船舶碰撞损伤风险分析方法,该方法采用船舶碰撞外部动力学三维解析方法、内部动力学简化解析方法以及Monte Carlo模拟。通过分析船舶发生碰撞的概率因素,分析某艘船舶发生碰撞并且产生结构损伤的概率;通过与规范衡准进行比较,判断船体结构设计的耐撞性能。以某型大型油轮为例,利用所提出的方法进行耐撞性计算,结果表明该方法可以为基于风险分析的船舶耐撞性设计方法提供技术支持。     

样条函数在船舶静力计算中的应用

利用样条函数设计编制出船舶静力计算的程序。该程序用舰艇的型值表、型线图的数据和个别特殊型线点,计算出船舶的静水力曲线,邦戎曲线、费尔索夫曲线、船型稳性力臂插值曲线及抗沉性。本计算方法提高了静力计算的精度,并为后续的动力性能计算提供了良好的船体型值数据接口,适用于工程应用。     

结合NURBS曲面理论的主船体模型CAD建模研究

本文研究NURBS曲面理论,重点分析NURBS曲线以及曲面的定义和表达式,给出B样条曲线的计算方法,研究船舶曲线曲面光顺的解算方法,并且引入剪力跃度平方和的定义;研究船舶三维稳定性的计算方法以及船舶静稳性力臂的求解算法,并分析静稳性力臂的变化曲线以及船舶吃水深度的变化曲线;最后分析船舶船体模型的CAD建模技术,并给出船舶快速建模系统的设计方法。     

不对称型双体船初稳性研究

对不对称双体船初稳性进行初步研究。依据船舶静力学基本原理推导出不对称船体初稳性高的理论计算公式，并将其编制成FORTRAN程序用于计算不对称船体的初稳性高及判断不对称船体初稳性的好坏。传统的对称型船体作为不对称船型的特例，可以通过这个程序简便地计算出初稳性高。