面向船舶制造的MBD技术应用分析

系统研究面向船舶制造的基于模型定义(Model Based Definition,MBD)技术。以船体和舾装为例,定义基于三维模型的船舶三维数据集应用框架,并基于产品结构树建立三维标注模型与数据库之间的关联关系,使得MBD数据的存储与调用更为直观方便。基于二次开发技术建立基本数据集传递规则,提高数据传递效率。开发面向船舶制造数字化检测环节的MBD数字化检测系统,验证该应用框架的有效性。将MBD技术运用于船舶制造中,旨在使用集成化的三维实体模型完成船舶产品信息的表达,实现基于单一产品数据源的数字化设计。     

面向船舶制造的MBD数据构建与数据管理

面向船舶的MBD建模技术是船舶制造业数字化设计与制造研究的热点与难点,是未来船舶制造业数字化发展的必然趋势。本文将MBD建模技术与船舶制造过程相结合,将MBD三维模型建模方法作为产品模型设计与制造中的唯一产品数据来源,构建面向船舶制造的MBD数据结构及数据管理方法,提高船舶设计建造效率。     

基于模型的船舶厂所异地协同设计技术研究

随着信息技术的飞速发展和数字化工程技术在船舶研制过程中的深入应用,异地协同设计已成为船舶研制未来发展的必然趋势。文章基于模型的船舶厂所异地协同设计模式的研究,开展以总体所向工厂交付三维模型为标志的设计转阶段的探索,总装厂可以直接在三维模型基础上进行生产和工艺设计,从而达到提高研发效率、缩短设计周期、提升产品质量的目的。同时也对基于模型定义(MBD)技术在船舶厂所异地协同设计应用的前景进行展望和分析。     

基于MBD技术的隔舱分段三维工艺设计

基于MBD(Model Based Definition)技术的船舶数字化工艺设计是对船舶设计模式的创新。分析三维工艺设计流程,利用不锈钢化学品船隔舱分段统一的三维模型进行隔舱分段的工艺流程设计,将工艺模型和船舶产品模型进行中间产品装配体的划分,利用DELMIA对隔舱分段中间产品和资源设备进行人机交互式工艺仿真设计,使用优化后的工艺模型完成三维工艺文档的设计。结果表明:基于MBD的三维工艺设计能够打通模型在设计、仿真、建造等多个环节的数据链路,从而有效提升船舶的建造效率和质量。     

依据MBD的LNG船分段虚拟建造仿真技术

依据基于模型定义（Model Based Definition，MBD）的船舶虚拟建造技术是对船舶设计技术的创新。通过选取液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）船船体分段建造的重要工艺环节，基于统一的三维模型，根据船舶建造工艺流程，在实船建造前开展基于三维模型的虚拟仿真验证，动态分析船舶中间产品的可制造性以优化工艺设计，打通船舶产品设计（Ship Product Design，SPD）三维模型在三维完整性建模设计、虚拟仿真、生产中的数据链路，形成基于三维模型的产品设计、工艺设计和建造仿真技术方案，可有效降低现场返工率、提升船舶建造效率和质量。     

基于MBD的船体装配三维作业指导技术研究

为改善当前船厂车间二维作业指导方式的种种弊端,基于MBD技术进行三维作业指导研究。首先,基于MBD技术的定义,提出分段MBD数据集的分类、组织结构和总体应用框架;总结MBD模型的具体内容。其次,基于P-MBD模型,提出船舶分段的装配仿真流程。最后,基于VRML技术,轻量化MBD模型;并开发软件实现三维作业指导功能。     

基于3DEXP的船舶MBD属性扩展技术研究

【目的】目前,基于3DEXPERIENCE(三维体验平台,3DEXP)的船舶MBD(Model Based Definition,基于模型定义)技术研究及应用还处于起步阶段。【方法】针对MBD文字类属性合理表达和管理的要求,基于3DEXP分析了船舶MBD属性扩展方式和优缺点,结合工程应用实践提出了MBD属性扩展建议,【结果】支持船舶MBD信息合理表达、获取和管理。【结论】通过实例表明,研究成果兼顾了3DEXP应用水平、MBD实施灵活性和高效性,为MBD技术实船应用奠定了技术基础。     

定义到统一模型的船舶三维工艺信息集成

针对基于自主造船CAD系统实施三维工艺信息集成仍属空白的现状,以国产船舶产品设计系统SPD为基础,分析解决了船舶三维工艺信息集成过程中的信息集成策略、模型轻量化、三维标注生成等问题,将分散的船舶工艺信息集成定义到统一的数字化三维模型上,生成集成数据文件,并在自研三维作业指导平台上使用工程实例对集成效果进行了验证。结果表明,上述问题的解决措施有效,集成技术路线可行。     

三维产品建模技术在船舶制造中的应用

采用三维产品建模技术构造的产品模型，不仅包含了产品的三维几何信息，还包括了相应参数间的关系和非几何信息。三维产品建模技术使得船舶的建造，从概念设计到详细设计、从制造到全生命周期的维护过程都更加成熟、逼真。这样产生的三维产品模型可用于ＣＡＤ模型的密耦分析、形象观察、干涉检查以及自动生成相关的材料明细表和图纸。采用基于仿真的设计技术（ＳＢＤ），不仅可从工程一体化的角度，也可从可生产性、可制造性和可维修     

基于CAD模型的船舶有限元建模方法

基于NX的三维CAD/CAE通用集成平台,提出一种基于CAD模型快速生成船舶结构有限元网格的方法,在CAD环境中将船舶中相交结构进行分割,建立相邻边的匹配关系,将CAD模型转换成多面体模型,在多面体模型中实现相交板架的缝合操作,最后生成有限元网格模型。以实际船舶模型为例进行测试,结果表明,该方法可以实现CAD模型与网格模型的自动关联,CAD曲面修改时网格模型可以自动更新,可有效提高网格的生成效率。     

依据MBD技术的船舶数据集定义与标注方法

依据基于模型定义（Model Based Definition,MBD）技术开展船舶数据集定义与标注方法研究。介绍MBD技术和MBD数据集,提出船体专业和舾装专业的船舶MBD数据集定义方法及船舶MBD数据集标注方法,为造船企业应用MBD技术提高船舶生产设计水平提供参考。     

船用柴油机零件三维数模定义及应用研究*

针对目前船用柴油机零件设计制造中存在着二维图纸信息表达困难,信息传递不通畅等问题,提出使用集成的全三维数模进行信息传递的方法。采用全三维标注表达法表达设计意图,在工艺设计阶段依据这些设计意图规划工艺路线。以NX系统为软件平台,研究了基于全三维模型的信息提取方法,满足了后续应用模块的需要,实现了基于船用柴油机零件三维数字化模型设计与制造的集成化和自动化。     

基于Unity3d的码头三维可视化安卓应用

三维可视化是在三维设计中常用的设计技术,移动通信是工作生活中最方便快捷的技术。将三维可视化和移动通讯应用结合起来,在方案展示,协同设计,施工模拟等方面具有创新的意义。文章基于Unity3d开发平台,采用Revit作为三维模型设计工具,C#作为开发语言,完成了码头三维可视化系统在安卓上的开发研究。在实际研究过程中提出了基于移动平台的三维可视化流程与方法。     

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。     

面向数字化制造的船舶管路设计编码规则探讨

船舶管路设计编码规则是船舶制造标准体系建设的重要组成部分.本文面向数字化制造技术,基于AVEVA Marine设计软件作为平台,从船舶管路系统设计编码,管件生产、装配设计编码以及部件库编码多个方面进行阐述,将船舶管路设计编码系统地与数字化制造相融合,逐步推进船舶的智能制造进程.     

基于三维CAD模型的复杂艏、艉船型曲面快速光顺方法及实现

利用船舶型值和复杂艏、艉特征参数等数据,结合三维CAD设计软件进行初步建模,提出一种基于三维CAD软件模型的复杂艏、艉船型曲面快速光顺方法,实现复杂艏、艉船型曲面的快速三向光顺。利用生成的光顺仿真模型和曲面求交算法,获得艏、艉部位任意型值点数据。该方法将拼接和光顺处理分为三个阶段来实现,即曲面重建、G1光顺拼接、曲面微调3个阶段。相较于三维CAD软件中基于单个控制点调整的曲面拼接光顺方法,该方法能够大幅提高曲面拼接与光顺的处理效率,同时曲面的内在连续性和型值点数据精度也得到了保证。     

基于CATIA V6知识工程的智能化阀件设计

在船舶轮机管路系统的初步设计和详细设计阶段,需布置阀件体现系统设计,并预留操作空间与其他专业协定空间布局,传统的设计方法难以满足随系统设计更新而快速协同更新的场景需求。为解决该问题,基于CATIA V6,通过分析阀件的设计要点,结合参数化设计和知识工程技术,实现知识驱动下的阀件参数化设计。利用CATIA V6知识工程将设计知识融合到设计过程中,极大地提高设计效率、设计模型的可修改性和响应速度。该方法可扩展至其他船舶附件的设计场景中,进一步提高船舶三维设计的智能化水平。     

基于三维体验平台的模型质量管控架构设计研究

针对目前船舶生产设计过程中三维模型质量不统一的问题，对船舶生产设计建模特点进行分析，梳理并整合了各专业设计模型质量检查业务需求。基于三维体验平台，对三维模型质量管控架构设计进行研究，提出了船舶生产设计质量管控方法，并制定了质量管控平台框架式设计方案，并借助开发工具进行了功能开发，对模型实施质量闭环管理，实现了对三维模型质量的有效管控。     

基于CATIA的船体参数化建模和稳性计算

基于CATIA的二次开发,提出一种基于船舶AutoCAD型线图自动生成船舶三维实体模型和计算稳性的方法,该方法可避免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,并进行船舶静水力和大倾角稳性的自动计算。通过实船算例验证,该方法操作简单、计算迅速,计算结果与传统计算方法相比更加精确可靠,具有较高的工程应用价值。     

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。