基于数字孪生的船闸信息管理方法

针对当前船闸在运维管理过程中存在实时性与直观性不足的问题,建立一种新的基于数字孪生的船闸信息管理方法。运用BIM技术与WebGL技术,提出船闸三维数字信息化场景构建方法。通过分析船闸多源化异构数据实体关系,构建船闸多源异构数据库。基于建立的三维模型场景与多源异构数据库,制定一种三维虚拟仿真场景与多源异构数据库相互调用机制,基于B/S架构,研发基于数字孪生体的船闸BIM数字档案管理平台,实现船闸全景漫游、空间网格管理、档案信息查看、实时仿真互动等功能,为船闸运维管理的数字化、网络化与智能化提供技术支持,提升船闸管理水平。     

模拟仿真技术在船舶推进装置中的应用

模拟仿真技术已被广泛应用于船舶动力装置的仿真。本文就它在船舶推进装置中的应用，详细地介绍了推进系统自动控制的动态仿真和推进系统三维实体建模及运动、动力仿真。     

基于多领域建模的船舶凝给水系统虚实映射方法北大核心CSCD

[目的]传统的建模分析方法难以对船舶凝给水系统进行有效的在线监测和状态评估,因此,有必要针对船舶凝给水系统全寿期开展精准有效的虚实映射方法研究。[方法]在多领域建模的基础上,将机理模型与多源数据相结合,运用多领域物理建模语言Modelica与MWorks系统仿真平台构建凝给水系统的数字孪生模型,融合在线及离线数据、数值计算、仿真分析等方法,评估船舶凝给水系统运行状态特性。[结果]所建立的模型可对凝给水系统进行全工况的动态特性分析,静态分析误差小于2%,动态响应趋势与实际运行一致。[结论]所提方法实现了凝给水系统物理实体与数字孪生模型的虚实映射,可以为船舶热力设备健康管理奠定基础。     

基于虚拟现实的喷水推进动力装置协同仿真技术研究

针对喷水推进动力装置模拟器中数学模型与虚拟视景的协同仿真问题,首先根据船舶的动力装置建立了Matlab/Simulink仿真模型;以光栅图像法为基础改进地形建模方法,使用Creator分别对虚拟地形及船体进行建模;通过Visual C++平台对系统进行可视化程序设计,实现Vega Prime二次开发,完成了船舶运动虚拟视景仿真;基于C++平台实现Simulink模型的输出参数调用,最终实现船舶航行视景与动力装置仿真模型的协同仿真运行。系统能够直观反映在动力装置参数变化时船舶的运动状态,协同原理及方法对其进一步应用到实际动力装置模拟器中有借鉴意义。     

分油机系统模拟仿真设计

针对使用实际分油机系统进行教学与训练在安全和经济方面存在的制约因素.为帮助学员较快熟练掌握分油机系统的操控,采用VC++编程技术和数字仿真技术,结合数学建模,设计开发基于PC桌面的船舶分油机模拟仿真系统.仿真分析和应用结果表明:船舶分油机模拟仿真系统能够模拟实际分油机系统的操作控制过程,方便学员熟悉各种故障现象,熟练掌握船用燃油分油机的操作程序、操作要领和保养维护系统知识.     

基于语音识别的船舶三维虚拟仿真平台研究

近年来,计算机技术不断发展成熟,计算机辅助技术在船舶工业的应用也越来越广泛。船舶三维虚拟仿真技术是指在计算机仿真平台中建立船舶的三维运动模型,通过输入一定的工况和载荷条件,对船舶模型进行动力学仿真试验,并在试验结果的基础上指导船舶的设计与制造。语音识别技术通过声音信号的分析和处理,使用语音指令实现远程控制,提高工作效率。本文系统介绍了语音识别技术的原理,将语音识别技术与船舶三维虚拟仿真平台相结合,改善了传统船舶仿真平台的工作效率,具有重要意义。     

面向对象的船舶电力系统数字仿真研究

本文提出的面向对象的船舶电力系统数字仿真技术采用了分层结构和模块化设计,其中,分层结构在减少建模工作量的同时极大地提高了仿真的效率,而模块化设计则增强了仿真的灵活性和扩展性.因此,该技术在船舶电力系统数字仿真领域中具有较高的实用价值和广阔的应用前景.     

基于数字孪生的船舶管件加工生产线柔性管控系统

针对现有船舶管件加工在生产管理、调试和生产线柔性管控等方面的不足，利用数字孪生技术，进行船舶管件加工生产线虚拟模型构建、虚实生产线同步行为设计、虚实生产线交互接口设计、信息分析和生产线柔性管控等方面研究，设计开发基于数字孪生的船舶管件加工数字化生产线柔性管控系统，实现船舶管件加工生产线自动生产和远程管控等。该系统可为其他离散型制造生产线建设和管控系统设计提供借鉴。     

数字孪生技术在船舶全生命周期的应用架构

详细介绍数字孪生技术的发展历史和概念内涵。将包括物理实体、虚拟模型、服务系统、孪生数据和链接的五维应用模型与船舶全生命周期管理相结合,提出基于数字孪生的船舶全生命周期应用架构。针对船舶研制阶段和营运阶段,提出适用的数字孪生应用框架。为船舶的智能化发展和数字孪生技术在船舶行业的应用提出建议。     

云计算模型在船体复杂结构件装配和三维建模中的应用

随着船舶功能化程度不断提高,船体复杂结构件的使用量越来越大,研究复杂结构件的装配仿真与建模技术有重要意义。近年来,数字化设计理念逐渐兴起,基于计算机图形学与仿真分析平台的结构件装配仿真技术成为一项热门研究方向。本文主要针对船舶大尺寸负载曲面结构,利用三维建模软件CATIA和云计算模型,对船舶结构件的装配与三维建模进行研究。本研究有助于提高船舶复杂结构件的加工效率和加工精度。     

船舶与海上设施数字孪生技术应用

在船舶与海上设施行业,将数字孪生技术应用于船舶与海上设施行业的设计、制造、运营等全生命周期阶段,是提高设计效率、提升数字化运维管控水平、改善配套产业发展等的有效手段.     

船舶照明优化设计研究

对当前船舶照明设计流程和先进照度计算方法的研究,采用实景照明仿真技术,进行真实环境仿真建模,同时借鉴三维设计中的成熟经验,建立了全新的照明设计流程以及照明设计方法。本系统提高了船舶照明设计的准确性与自动化程度,提供了比较好数据信息管理方法。     

PC机在大型船舶舵机系统的动态仿真应用

船舶舵机系统仿真是一个涉及到控制技术、仿真技术、动力学技术等多门学科的研究课题。本文首先建立自动舵控制数学模型,然后利用Simulink进行油轮和高速船的回转操作仿真,最后的仿真曲线表明本文所建立的模型与船舶的实际操作结果一致。     

基于虚拟现实技术的船舶运动仿真

虚拟现实技术是目前国内外最热门的仿真技术之一,由于其有着高效、安全和低成本等特点越来越受到各国的重视。介绍了在虚拟环境下的船舶运动仿真的可行性方法。首先用二维半切片法给出了船舶运动的方程,接着用3DMax软件建立船舶的模型,最后在OpenGL环境中建立场景进行船舶的运动仿真。仿真场景有着较好的感观效果,给人以真实性,同时系统有着较好的可控性。对船舶运动仿真的进一步研究有着重要的作用。     

船舶旋回运动的建模与仿真

系统建模与仿真是当今现代科学技术研究的主要内容,其技术已渗透到各学科和工程技术领域。本文以一般系统理论为基础,介绍了适用于任何领域的建模与仿真的一般理论框架和方法。并在已有的成熟的系统建模与仿真理论及现有的船舶运动数学模型的基础上,利用计算机编程平台VB6.0余以实现。该模拟软件具有参数设置简单、对计算机系统要求低等优点,可以作为港航系统仿真系统中的船舶生成模块使用。     

船舶锚系三维交互设计技术研究

文章从提高效率和降低成本角度出发,介绍了传统锚系设计的工作流程及其存在的主要问题;并基于以上问题,给出计算机辅助工程分析(CAE)技术在锚系设计工作中的融合方案;利用三维几何建模、数字孪生虚拟样机构建、锚系多体动力学运动仿真分析,在设计过程中,实现锚系三维仿真验证,迭代优化锚系设计方案,推进设计准确性,缩短设计周期。该技术提供了从方案设计、详细设计到生产设计的各环节中,协同进行交互、验证与出图的成套解决方案。     

基于数字孪生技术的船体结构设计研究

由于传统舰船设计方法中存在船体结构设计不合理、设计效率低、多任务协调性差、准确性验证不足、辅助决策功能不成熟等一系列问题,研究基于数字孪生技术的船体结构设计方案。根据船体设计物理信息,使用三维建模技术构建船体结构数字孪生体,采用第三代波浪数值模型求解海洋环境矢量场,模拟真实海洋环境,实现船舶虚拟呈现。通过刚体六自由度运动方程建立船体水动力模型,模拟船舶航行状态,根据模拟航行的测试结果不断迭代优化船体结构设计方案,最终实现船体结构设计优化。实验表明,该方法构建的船舶数字孪生体效果非常逼真,航行模拟状态很准确,相对误差很小,完全可以达到船体结构性能测试的要求。     

烟大铁路轮渡渡船电力推进系统仿真分析

随着计算机仿真技术在工程研究领域的广泛应用,船舶电力系统数字仿真已成为高效的船舶电力系统分析手段.烟大火车渡船采用了当今国际先进的电力推进系统,通过对该系统进行了数字仿真分析,验证了该船电网运行的稳定性和可靠性.     

船舶操作及机舱监控模拟系统

随着计算机仿真技术的不断发展,基于计算机仿真的船舶操纵与监控模拟系统的开发引起了广泛重视,通过搭建船舶操作与监控模拟系统,可以使船舶工作人员的培训成本和周期缩短,也可以避免实船培训带来的危险因素。本文分别从船舶操作及机舱监控模拟系统的整体组成、模拟系统的数据库技术、模拟操作的运动建模和系统的硬件组成等方面进行研究。     

Web仿真中的多分辨率建模研究

多分辨率建模与仿真技术已经成为系统建模与仿真发展的必然趋势.介绍了多分辨率建模相关概念,针对基于Web的仿真环境下多分辨率建模与仿真的方法进行研究,并提出了可以动态维护仿真模型分辨率层次视点建模的方法,结果表明能够在有效提高仿真模型的可重用性和互操作性的同时,减小对服务器资源和网络资源的占用.