SPD三维设计软件在船舶电气生产设计中的应用

电气生产设计人员与软件设计人员经过多年合作、开发、实践,形成了船舶电气生产设计应用SPD三维设计技术的设计模式。本文介绍SPD三维设计软件在船船电气生产设计中的应用情况。     

船体结构焊接坡口建模设计与应用

基于船舶产品设计(Ship Product Design,SPD)造船设计软件,对船舶设计过程中船体结构焊接坡口建模设计进行探讨,论述船体结构焊接坡口建模的相关标准和宏坡口建模的功能创新,重点介绍焊接坡口建模数据在船体结构模型中的应用,为焊接物料量统计管理和数字化造船提供支撑。     

SPD与Patran接口系统的设计与开发

随着SPD系统越来越广泛的应用,市场对其要求也越来越高。为了推进SPD应用于船舶设计的各个阶段,解决不同系统间的信息孤岛问题,开发了SPD与CAE前处理器Patran之间的接口。该接口系统根据SPD与Patran的模型数据结构特点,解析SPD中带属性的舰船结构几何模型,对几何模型进行简化处理并加载属性,生成Patran系统可直接用于有限元分析计算的SESSION模型文件,实现了SPD系统与Patran系统之间的数据共享,使SPD系统能够应用于船体初步设计以及生产制造过程的仿真,如分段的吊装仿真,大大缩短船舶的设计周期。系统开发环境以Microsoft Visual Studio 2008为主,Patran系统采用Patran 2010,介绍了接口系统的构架设计思想、数据流程、功能模块组成和软件编程思想,详细阐述了系统对于数据简化的处理方法和模型重建的方法与效果。     

异构CAD管系设计模型接口技术研究及应用

通过研究Tribon、UG、SPD、CATIA等管系设计软件的建模方式,形成了统一的管系模型拓扑链表,使不同管系设计软件中管系模型及其拓扑关系在SPD管系设计系统中得到重构,开发了从Tri-bon、UG管子模型到SPD管子模型的转换接口,从而实现了异构CAD的管子模型的转换。     

基于SPD软件的焊材精细化派工

为提高焊材估算及焊接派工的精准度,通过分析焊接形式及三维模型,利用船舶产品设计(Ship Product Design,SPD)软件抽取焊接数据,并以表单的形式下发派工单,达到精细化派工的目的,实现船舶精细化生产和降本增益的目标,为今后自动化数字车间的建立提供重要参数。     

面向智能制造的焊接工艺模型设计

为了满足智能焊接制造对焊接工艺模型数据的需求,通过分析船体建造智能焊接工艺设计要求,重构了焊接工艺模型属性信息;基于SPD船体构件设计和建模数据,提出了自动焊缝创建算法;利用SQL数据库存储技术和SPD数据索引文件接口技术,提出了焊接几何模型和焊接工艺模型分离存储的技术方案;最终构建了面向智能制造的焊接工艺模型,并同时形成了焊接工艺模型自动生成接口和存储框架。     

SPD智能批量识别DXF零件算法

造船软件SPD规范了导入软件的DXF文件存储零件的标准格式，并在自动套料功能下添加了智能批量识别DXF零件的接口，设计了新算法，将零件外框、文字标识、工艺画线进行了区分，高效、准确地识别出零件轮廓及零件名、材料编码、厚度、数量等关键信息，存储在结构零件库。该功能有效解决了SPD不能批量识别并导入零件的问题，且能够有效匹配零件属性信息，用户在执行套料之前对零件的导入更加方便、快捷。     

基于SPD系统的板材自动套料软件研发与实现

针对目前船舶板材手工套料效率低且修改不便的问题,提出一种板材自动套料的解决方案,基于最小势能原理的不规则零件启发式算法实现板材的自动排样,利用具有自主知识产权的SPD系统进行功能模块开发,实现套料图形平台管理、套料数据模型管理以及自动套料,与CADWIN软件进行应用对比表明,本系统套料效率及板材利用率与其接近,而基于单一数据源的解决方案可有效避免异构软件间模型传递所导致的数据丢失问题,实现套料软件的自主可控。     

计算机辅助管系设计系统的优化

计算机辅助管系设计系统(简称SPD管系设计系统)是我公司计算机信息研究所自行开发的软件，在使用过程中发现了一些不足或缺陷，本文结合公司QC活动，就消除这些缺陷，提高其使用性能作了详细的论述。     

BIM在海外某港口疏浚工程中的应用

对BIM技术在海外某港口疏浚工程精细化设计中的应用进行研究，利用Civil 3D软件创建三维疏浚模型和地质模型，实现土体疏浚量的分类统计，并快速生成标准化施工图纸，同时保证模型、图纸、工程量动态关联。实践表明，应用BIM技术可以大幅提高港口疏浚设计的精度和效率，为工程施工提供理论依据。     

基于SPD 5.0的舾装快速出图系统开发及应用

为解决船舶产品设计(Ship Product Design, SPD)软件在舾装件制作图出图及物料清单(Bill of Material, BOM)输出方面经常需要设计师大量手动干预、设计效率低下的问题,开发舾装快速出图系统。基于SPD二次开发接口,实现舾装标准件数量和材料的快速抽取,1∶1制作图的批量生成,材料明细表和部件列表的自由增删改,图名、图号和页码的自动批处理,各类BOM数据定制化表格的自动输出等功能。该系统成功应用于实船舾装设计,大幅提升舾装件制作图和BOM表的绘制效率,为后续舾装件的自动化和智能化生产提供数据支撑。     

面向协同设计的船舶电缆智能化布置软件开发与应用

结合船厂电缆设计业务流程,以船舶电缆布置为研究对象,提出在SPD设计系统平台上开发船舶电缆智能化布置软件,分析电缆布置软件的架构和功能模块,研究电缆路径智能化生成的关键技术,建立船舶电缆智能化布置的数学模型及求解方法,并完成船舶电缆智能化布置软件的开发工作。以公司14500TEU集装箱船的机舱区域电缆智能化布置为例进行验证,验证结果表明,该软件平台能够实现船舶电缆智能化布置的工程化应用,使电缆设计过程中数据更加透明、管理更加方便,提高了电缆设计的效率。     

焊接速度对AH36船用高强钢焊接残余应力及其释放的影响

焊接件由于焊接速度不同,焊接残余应力分布存在很大差异,焊接残余应力在循环载荷作用下会产生释放现象,焊接残余应力存在对于结构安全性和稳定性有很大影响,有必要开展焊接速度对于焊接残余应力及其释放影响研究。基于ABAQUS软件二次开发建立平板对接焊试件焊接残余应力以及释放有限元模型,利用顺序耦合热力学数值仿真计算三种焊接速度下的焊接残余应力分布,并开展三种焊接速度下初始焊接残余应力在三种拉伸循环载荷作用下的释放情况研究。     

基于SPD的参数化设计方法在船舶管系生产设计中的应用

基于SPD（Ship Product Design）软件中的参数化设计模块,开展船舶管系部件参数化建模方法研究。通过开展基于PpdL程序的参数化设计模块二次开发,实现管系部件的参数化设计。通过在多型船舶生产设计中应用该方法,证明其能有效提升管系数据库建库效率,提高船舶管系生产设计的精细化程度,提升设计效率和设计质量,取得显著的经济效益。     

面向船舶小组立的门式机器人焊接系统应用

整理焊接机器人软硬件的发展情况。通过与传统制造过程的生产效率对比,论述门式机器人焊接系统在船舶小组立中的应用优势,梳理该系统的应用难题,并提出该系统的发展方向,为船舶制造在精益生产、智能制造、数字化/自动化/集成化方面补齐短板。     

船舶薄板结构焊接变形模拟预测

本文针时典型的船舶板架结构,设计开发了专用的船舶结构焊接变形预测软件。为验证该软件预测的准确性,通过对一典型板架结构的实焊变形测量与软件预测结果进行对比,发现软件预测的变形趋势及量值与实测相吻合。开发的焊接变形预测软件,焊接模拟分析过程简单,易于操作,焊接变形预测准确。     

基于MySQL和BP神经网络的船舶焊接专家库软件研发

为提高船舶焊接试验过程中的工艺实施效率,研发一种基于MySQL和反向传播(Back Propagation, BP)神经网络的船舶焊接专家库软件。该软件由专家数据库、报表生成器、热输入值预测机、人机交互界面、通信接口组成,基于MySQL开发焊接专家数据库,基于BP神经网络设计热输入值预测机,具备自动坡口图生成、自动焊接工艺规范(Welding Procedure Specification, WPS)生成、自动专家经验数据存取等自动化功能,具备智能热输入值预测等智能功能。实船焊接试验结果表明,该软件可满足实船焊接试验需求,快速存取专家经验数据,提高焊接试验过程效率。     

焊接结构变形分析系统(Weld_Sta)的开发及其应用

为使现场工程人员方便进行焊接结构变形分析,开发了一个能简单地对焊接变形有限元分析所需的数据进行前处理,对焊接变形进行计算机分析并对仿真结果进行后期处理的软件-焊接结构变形分析系统。该软件操作简便,具有自动寻找焊缝,通过固有变形数据库自动导入焊接参数,自动施加约束条件,计算模块兼容性强等多项实用功能,从而满足现场工程人员要求。并以某大型船体分段焊接变形预测为例,验证了本软件系统的实用性和可靠性。     

基于ANSYS的对接焊温度场的数值模拟

利用ANSYS有限元软件对钢板对接焊温度场进行数值模拟。在模拟过程中。利用ANSYS软件的APDL语言,较好地模拟了对接焊时焊接电弧移动加热过程以及整个温度场的瞬态变化,实现了参数化编程,并对两种不同焊接方向的温度场进行了分析比较,从而可以用于实际工艺的优化。