基于CFD方法对摆线推进器水动力性能的数值预报

通过运用CATIA建模软件、ICEM CFD网格划分软件及FLUENT求解器分别对摆线推进器进行几何模型的建立、网格划分及数值计算,进而选用合适的湍流求解方法及滑移网格方法得到与试验值相近的数值模拟结果,从而验证该方法的可靠性。     

从CATIA到TRIBON的板架结构数据转换方法

船舶行业不同CAD软件间的数据交换是个倍受关注的问题,从CATIA到TRIBON的数据转换是其中一个重要的环节。通过对船舶CAD软件CATIA与TRIBON之间模型数据结构的分析研究,开发了从CATIA到TRIBON的船体板架结构的数据转换方法。该方法首先分析研究CATIA结构树,然后通过对CATIA系统的二次开发提取板架结构几何与属性信息,其中可以通过控制提取数据的精度来提高数据转换过程的精度;利用外挂软件将数据信息合并到一个文档,按照数据映射关系将其转换为能够在TRIBON中进行建模的格式文件;开发TRIBON系统建模模块,最终迅速有效地完成数据的转换。几个板架结构的转换实例说明该方法能为两个不同CAD软件间的数据交换提供一种有效的工具。     

基于CATIA V6的船舶结构有限元网格方法

CATIA作为一款通用的工业设计软件,在许多制造行业得到了广泛的应用。随着V6版本较之V5版本进一步的提升了结构模型转换FEM平面单元的能力,CATIA目前已能够实现船体结构模型直接生成有限元网格。通过深入应用CATIA V6,依靠软件强大的三维建模功能,能够极大的减少船体结构划分有限元网格工作的工时。同时利用关联设计复用以往模型,进一步提高FEM模型的生成效率。甚至能够为实现船舶结构设计CAD/CAE一体化的目标提供了具有可行性的研究路径。因而本文通过分析CATIA软件生成有限元网格机制,结合船舶结构有限元分析对生成网格的要求特点,确定了具有实践性的结构建模与网格划分方法。最后通过实践案例予以验证,结合网格质量检查与优劣势分析,基于CATIA平台为船舶结构快速生成有限元网格提供了一种较为高效的方法。     

飞机三维显示跟踪的过程设计与仿真

飞机的三维显示与跟踪是动态视景仿真中一个很重要的应用.论文采用Multigen Creator/Vega建模与仿真软件,构建了一套专门针对飞机跟踪的实时三维视景仿真平台.首先建立飞机的几何模型,然后根据卫星图像等外部数据,构建环境的网格模型,再对飞机几何模型和环境网格模型进行纹理映射,最后通过坐标转换,将飞机模型动态加载到环境模型中.平台实现了飞机的实时三维跟踪,仿真实验效果理想,对开发类似的视景仿真系统具有一定的参考价值.     

考虑结构优先级的船舶有限元网格优化算法

针对船舶结构CAD/CAE一体化方案中利用三维几何模型进行有限元网格划分时出现大量过短的壳单元边问题,为优化网格质量,提高建模效率,提出一种有限元网格形态自动优化算法,根据单元节点所属结构连接型式和船舶结构类型,自动批量消除过短的壳单元边,在基于NX定制开发的船舶CAD/CAE模型转换软件中得到验证。     

基于Revit与ANSYS的船闸主体结构计算应用

基于Autodesk平台的BIM技术在水运工程结构设计中缺少一款与建模软件Revit匹配的结构计算软件,为此提出一种将通用有限元结构计算软件ANSYS与Revit耦合的方法。由于Revit仅在族环境中才能建成水运工程参数模型,所以先对Revit基础图元类型进行编程分类,把可载入族赋予结构属性。采用Revit API技术过滤结构模型的几何信息、属性信息、材质信息,再将提取信息编译成ANSYS命令流文件,实现结构计算软件ANSYS与BIM建模软件的数据转换,并依据Revit布尔算法优化ANSYS结构计算前处理的映射网格划分步骤。最后使用某船闸主体工程进行验证,证明本方法在结构计算中运用是可行性的。     

螺旋桨敞水性能计算及堵塞效应研究

根据螺旋桨的投影原理以及其几何参数,用三维建模软件 CATIA 建立三维螺旋桨数值模型。根据计算流体动力学（CFD）原理,使用流体动力学软件 Fluent 对螺旋桨数值模型进行分析计算。采用 RANS 方法结合RSM 湍流模型求解螺旋桨三维粘性流场,计算域的离散采用非结构网格方法,运用相对旋转坐标方法（MRF）来模拟螺旋桨的运动,以此求出该螺旋桨在常态以及堵塞效应下的流场特性,并将螺旋桨的数值计算结果与试验结果进行对比以确定该方法的适用性。最后研究堵塞效应的相关性质并将螺旋桨普通敞水性能与螺旋桨在堵塞效应下的敞水性能进行对比,得出堵塞效应对螺旋桨敞水性能的影响。     

基于数据网格的船舶全寿命信息系统研究

实现船舶产品信息在设计生产、使用维修过程中的充分高效传递与利用是提高船舶行业整体竞争力的有效途径,网格技术的产生与发展为实现船舶生命周期信息共享提供了有力的保证.在分析了船舶生命周期各阶段涉及到的信息及其关系的基础上,分别构造了船舶生命周期各阶段的信息模型及适合网格环境下使用的XML的元数据模型,并提出了一种采用UID(Universal Identifier)来实现船舶生命周期内各模型间信息转换与映射的方法;然后,建立了网格环境下的船舶全寿命信息系统框架和具体的企业内部信息集成框架;最后,基于VegaGOS网格平台建立了一个船舶全寿命信息原型系统,开发了若干资源层和应用层的网格服务及网格客户端,实现了统一的资源访问、服务的动态发现、资源的动态获取等功能.     

螺旋桨敞水性能计算及堵塞效应研究

根据螺旋桨的投影原理以及其几何参数,用三维建模软件CATIA建立三维螺旋桨数值模型。根据计算流体动力学(CFD)原理,使用流体动力学软件Fluent对螺旋桨数值模型进行分析计算。采用RANS方法结合RSM湍流模型求解螺旋桨三维粘性流场,计算域的离散采用非结构网格方法,运用相对旋转坐标方法(MRF)来模拟螺旋桨的运动,以此求出该螺旋桨在常态以及堵塞效应下的流场特性,并将螺旋桨的数值计算结果与试验结果进行对比以确定该方法的适用性。最后研究堵塞效应的相关性质并将螺旋桨普通敞水性能与螺旋桨在堵塞效应下的敞水性能进行对比,得出堵塞效应对螺旋桨敞水性能的影响。     

舰船EMC可视化的前置处理研究

建立三维物体的电磁模型是电磁计算及其可视化的重要前提,文中采用有限元法对舰船的几何模型进行网格剖分,生成的电磁模型能比较好的满足电磁计算的要求。在进行网格剖分前,对几何模型进行规则、整合、简化,排除畸形单元,再借用现有的有限元软件ANSYS对模型进行有限元网格划分,生成满足电磁计算要求的三角形或者四边形网格。     

整体式液货舱沥青船热应力仿真分析

介绍了整体式液货舱沥青船在结构设计方面应注意的几点建议。利用有限元分析软件MSC.Patran MSC.Nastran对整体式液货舱、热应力、船体结构进行直接计算。     

基于热点应力法的船舶结构疲劳分析系统开发

船体结构的热点应力疲劳分析过程比较复杂,按照CCS《船体结构疲劳强度评估指南》实施起来比较困难。因此采用MSC.Patran二次开发语言PCL进行编程,开发船体结构热点应力疲劳分析系统,实现了扣除腐蚀余量、荷载计算、施加疲劳荷载、提取结果及分析的自动化,大大提高了船体结构热点应力疲劳分析的效率。     

60客位海景观光船结构强度计算和校核

由于工作于水下,水下观光船大量使用钢化玻璃结构,使船体强度的校核很难用常规规范的方法或舱段有限元方法,为此,运用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran对60客位海景观光船进行全船有限元建模,根据规范计算波浪和运动载荷,对模型进行加载,计算得到全船包括钢化玻璃结构在内的应力分布和相对变形情况.     

利用PCL语言查看船体剖面特性

PCL（Patran Command Language）语言为MSC.Patran的二次开发提供了强大的功能。利用PCL语言编写程序来计算船体剖面惯性矩、剖面模数及中和轴位置等剖面特性。     

船体纵骨的热点应力分析

运用MSC.Patran/Nastran软件,对典型船舶纵向构件进行了热点应力分析,讨论了4种不同因素对节点热点处的应力集中系数的影响,并总结了其变化规律。     

甲板运输船艏部舱段有限元强度分析

考虑甲板运输船的甲板相对较宽,容易导致尺度比超出规范的限定,因此其强度分析应该特殊考虑.利用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran建立舱段有限元模型,对甲板运输船的艏部舱段在总纵外载荷、外部水压力和甲板局部载荷作用下的强度进行直接计算和分析.     

船用柴油发电机组的浮筏隔振及其效果分析

为了减小船用机械振动向船体结构的传递,常采用浮筏隔振系统对船舶设备进行集中隔振。文章对某船用柴油发电机组进行了隔振设计并研究其效果,采用有限元软件MSC Patran建立了隔振系统的动力学模型。首先计算得到了各阶模态,然后分析了隔振系统参数变化对隔振效果的影响,最后研究了不同激励对瞬态动力学特性的影响。计算结果表明,浮筏隔振系统的设计满足隔振要求,隔振性能及抗冲击性能良好。     

起重船有限元直接计算实例

利用有限元软件MSC．Patran和MSC．Nastran对某驳船改装成500t浮吊的改装方案进行全船结构计算和优化。合理地计算作用在浮吊上的各种载荷并进行平衡调整，使用惯性释放功能对完全自由状态下的船体结构强度进行直接计算，为改造方案提供依据。     

CATIA_V6 CAA定制船体结构建模功能模块开发

为了提高CATIA_V6(3D Experience)三维设计平台船体结构建模效率，利用CAA二次开发技术手段，定制快速构建船体结构模块。该功能模块，基于传统船舶设计软件输出的母型船结构几何模型及属性数据，获取创建CATIA SFD（Structure Function Design）设计阶段所必备的参数信息，包括读取xml属性文件，获取零件重心位置，板厚、型材规格、板厚朝向、边界对象等数据，实现基于母型船体结构模型数据，快速构建SFD船体结构模型，最后用实例验证该功能模块的有效性。