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。     

船厂工艺三维布局工具的开发与应用

为满足工艺方案快速建模的需要,基于Ruby语言开发一种三维布局工具。该工具能够快速完成船厂厂房、设备三维模型的创建,提升设计方案的准确性与表现力。     

船舶操纵模拟器及其在港航设计论证上的应用研究与设计

从船舶操纵模拟器的研究现状入手,分析了船舶操纵模拟器在港航设计论证上的应用前景与现状及港航设计论证的内容和目的,在此基础上提出了基于港航设计论证的船舶操纵模拟器的设计方案。     

三维地面模型测量技术在水运工程中的应用

码头、航道等水运工程的三维设计、BIM设计需要更精细的、直观的、全覆盖的三维地面模型。利用多波束测深技术、无人机航测技术和三维激光扫描技术采集高精度的测量点云数据,基于AutoCAD、Civil 3D等软件平台,建立高精度、直观的三维地面模型的技术方案,结合工程实例进行论证分析。结果表明,从陆域到水域再到局部重点建构筑物三维测量内外业技术解决方案合理、效果显著,能较好地满足三维设计、BIM设计等要求,具有较高的应用和参考价值。     

基于三维虚拟仿真平台的船舶DPS系统实现

基于三维虚拟仿真技术和船舶动力定位系统控制原理,在Simulink图形化动态建模软件环境中构建DPS系统控制模型和数据文件,利用数据拟合处理技术输出可与虚拟仿真平台实现无缝链接的数据库文件,通过模型接口的嵌套对接直接驱动虚拟场景的三维模型,实现快速、准确、逼真的船舶动力定位系统三维虚拟仿真平台,为船舶建造前期论证工作提供了全新的技术手段和科学直观的论证视野。     

直升机甲板方管支撑结构设计与建造工艺

方管形式的直升机平台支撑是一种特殊结构,其截面特性的控制在设计与建造中是一个难点。通过建立三维模型,直观地对结构进行分析,准确地控制方管相交点的位置,为建造提供清晰的设计方案与生产工艺,使工程得以顺利完成。     

MIKE21-BW模型在日照港总平面设计方案可行性研究中的应用

通过使用丹麦DHI公司开发的平面二维河口与海岸模拟软件MIKE21-BW模型,运用波浪数学模型方法,对日照港工作船码头防浪措施工程总平面设计方案的可行性进行了论证。通过工程前后对比试验,确定了合理的设计方案,同时也指出了设计中应该注意的一些问题。     

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。     

大型油船阶梯式尾部型式振动特性研究

针对阶梯式尾部设计的318 000 DWT大型油船振动问题,建立全船结构三维粗网格有限元模型,讨论粗网格模型对船舶刚度的影响,并分析其在船舶振动分析过程中的适用性和可行性。基于船体动力特性分析研究了阶梯式尾部设计方案对全船以及上层建筑振动特性的影响。相关研究结论对今后的船舶尾部结构优化设计具有指导性意义。     

基于CATIA COMPOSER的虚拟仿真在造船工艺设计中的应用

介绍了采用基于CATIA Composer的虚拟仿真技术辅助纳期滞后的某型产品大型设备进舱方案设计,通过碰撞检查优化方案设计,采用三维可视化虚拟仿真视频指导生产。该方法对提高工艺设计的可靠性和降低设计方案的理解难度具有重要意义。     

越江盾构隧道纵向受力及变形分析研究

以某越江盾构隧道工程为背景，采用三维梁-弹簧模型对水位变化、河床冲刷等不同情况下盾构隧道的纵向受力及纵向变形进行数值模拟，并对数值计算结果进行了分析。分析可知，纵向上的沉降主要发生在地质条件变化处、地形条件突然变化处以及盾构隧道与竖井的连接处。探讨了盾构隧道与竖井的不同连接方式对于隧道纵向内力及变形的影响，并进行了对比分析．根据分析结果提出采用柔性连接的建议。     

间冷循环涡轮气动方案

以间冷循环燃气轮机总体对动力涡轮的设计要求为目标,进行了间冷循环动力涡轮气动方案改型设计研究。计算采用成熟的轴流涡轮一维气动设计软件Concept NREC Axial,在一维气动损失模型的选用方面,通过对某型机性能复算进行了验证。方案改型计算在满足间冷循环燃机总体对动力涡轮的参数进行大规模调整的前提下,以尽量保留原型机的高可靠性为目标,并综合考虑了性能与改型难度的平衡,完成了多个方案的计算。结果表明,经过改型设计的涡轮可以基本满足间冷循环的要求。     

基于BP人工神经网络的公路软土地基沉降预测

采用BP人工神经网络,利用杭瑞高速公路软土地基实测沉降数据直接建模,进行了软土地基最终沉降量的预测,将预测结果与曲线拟合法中的双曲线法、指数曲线法、三点法的预测结果进行了对比分析。证明神经网络法能避免传统方法计算过程中各种人为因素的干扰,计算精度高,泛化性强,简便易行。     

Research and development of a digital design system for hull structures

Methods used for digital ship design were studied and formed the basis of a proposed frame model suitable for ship construction modeling. Based on 3-D modeling software, a digital design system for hull structures was developed. Basic software systems for modeling, modifying, and assembly simulation were developed. The system has good compatibility, and models created by it can be saved in different 3-D file formats, and 2D engineering drawings can be output directly. The model can be modified dynamically, overcoming the necessity of repeated modifications during hull structural design. Through operations such as model construction, intervention inspection, and collision detection, problems can be identified and modified during the hull structural design stage. Technologies for centralized control of the system, database management, and 3-D digital design are integrated into this digital model in the preliminary design stage of shipbuilding.     

回转体艇型阻力近似计算方法与试验研究

研究了试验设计和近似模型技术,确定了回转体艇型曲线的6个控制参数,根据系列回转体阻力数值计算结果,建立了水下航行器阻力近似计算的响应面模型及径向基神经网络模型。通过系列模型试验验证了多种近似模型的拟合精度,与工程估算方法以及CFD方法进行了比较。结果表明,4阶响应面模型及径向基神经网络模型精度远高于工程经验公式,能够正确反映艇型参数对阻力结果的影响,为后续艇型优化设计带来一定的参考价值。     

基于SIMP拓扑优化理论的结构概念设计研究

为了探讨机床结构概念设计问题,并提供符合工程实际的、用于概念设计阶段的机床结构设计方法,文中将拓扑优化方法与有限元结合应用于结构概念设计进行了研究。以UG作为CAD造型平台,以ANSYS作为CAE有限元建模和分析平台,采用SIMP(Solid Isotropic Material with Penalization)拓扑优化理论建立数学模型,并应用改进的启发式拓扑优化准则算法进行数学模型的求解,得到经过拓扑优化的结构概念设计的方案模型。文中将拓扑优化方法与CAD/CAE系统进行集成应用于解决船舶舵叶连接法兰面加工专机的升降台的拓扑结构优化。优化结果为结构详细设计阶段的形状优化和截面优化提供设计优化区域和原型。从结构概念设计的结果看出,其优化设计过程较稳定、有效,能够满足工程上概念设计的需要。     

基于CATIA V6的绑扎桥三维设计方法

在集装箱船逐步大型化的大趋势下，对绑扎桥的设计要求逐渐凸显。本文基于CATIA V6软件平台，提出了一套绑扎桥三维设计方法。综合考虑了绑扎桥的实际设计需求以及三维模型化的技术难点，通过利用参数化定义，EKL二次开发手段，以及CATIA V6中片体模型转实体模型，片体模型转FEM模型等强大的原生功能有效地解决了快速建模、CAD/CAE一体化、BOM数据与出图信息集成等一系列难题，充分利用了三维技术减少设计流程中的信息孤岛现象，基于高度集成的参数化模型来提高设计响应速度与准确性。最后通过实践案例予以验证并分析了该方法的工程实用价值。     

基于ansoft的交流鼠笼式异步电动机电磁场的有限元分析

本文以一个三相四极鼠笼式异步电动机作为分析模型,应用ansoft的MAXWELL 2D有限元分析软件对电机的空载稳态电磁场以及起动瞬态电磁场进行了计算,计算的电磁场结果可以用来指导电机的优化设计.     

A decomposition method for surrogate models of large scale structures

Analysis is computationally the most expensive part of optimization. Surrogate models, which are approximate but faster statistical models, can be used in place of more precise but more computer-intensive methods like finite element method to improve efficiency. Unfortunately, the surrogate models are limited by the number of model parameters. So large-scale problems cannot be fully defined by a single surrogate model. Furthermore, current domain decomposition methods cannot be used with black-box models. This study presents a novel approach to design thin-walled structures using surrogate models that overcome the curse of dimensionality by a special decomposition method. A parametric panel structure is defined as a building block. An interface is developed to maintain compatibility across the blocks. Finally, an iterative algorithm finds the displaced state using only local information. Three test structures are used to show the convergence of the algorithm for static analysis. In these sample cases, number of steps required for convergence of the error did not change with the number of panels. This approach offers many benefits including automatic design creation and optimization, effective usage of stream processors and model reuse.     

舰船火灾危险源分析与辨识研究

根据事故致因理论,设计舰船火灾危险源分析与辨识的流程,确定各类火灾危险源的辨识目标、模式、内容、计算指标和方法,并以某舰船机舱为例进行研究。结果表明：机舱内的第1类火灾危险源的危险度为0.556,属于较易起火舱室;第2类火灾危险源灭火失效概率为0.089;第3类火灾危险源的检查表分布中火灾报警和探测系统管理、消防安全巡检和日常考核情况不合格,存在管理缺陷。研究方法可为消防设计者分析辨识火灾隐患,加强防护设计提供技术支撑,对于消除安全风险,完善管理制度,提高舰员安全意识和训练效果具有重要的指导意义。