基于CATIA V6的某液化气船货舱区结构建模模板研究

在采用MarkIII货物维护系统的超大型乙烷运输船（VLEC）的结构设计中，基于CATIA V6对货舱区建模模板进行研究，后续的相似船型可直接通过调用建模模板来实现快速构建货舱区结构模型，而以此建模模板为基础的结构模型可在建模后期通过修改预设的参数而进行快速变换，从而与其相关联的其他结构（如横向构件等）可自动进行更新。建模模板的研究可提高CATIA V6中结构建模的效率，也为规范结构建模策略提供参考。     

加筋圆柱壳开孔结构强度分析

加筋圆柱壳开孔结构是潜艇典型耐压船体的主要结构形式之一,如何避免在开孔周围造成应力集中,即开孔结构补强是工程中特别关心的问题。在设计过程中,因为要多次建模分析,会导致设计分析效率变低,所以开发了加筋圆柱壳开孔结构的参数化建模分析程序。基于参数化建模分析程序,讨论了多参数对于开孔周围应力集中的影响。     

基于Grasshopper的参数化球鼻艏生成方法

针对在球鼻艏减阻优化设计循环中手动建模方法无法满足需要的问题,提出了利用软件Grasshopper开发一种新的参数化球鼻艏生成可自动变形的球鼻艏的方法。该方法首先定义了球鼻和主船体之间的过渡区域,通过过渡区域的自由变形,实现了球鼻与主船体的光顺连接。然后实现生成的球鼻艏可以根据输入参数的变化自动修改形状。最后将该方法应用在一艘集装箱船体上。结果表明:该方法可以高效地应用于商业船舶的参数化球鼻艏建模。     

强梁特殊开孔参数化建模技术

MSC/NASTRAN是我国造船行业公认的有限元软件,它的前后处理器为建立船体三维有限元模型提供了强大的手段,但由于船体结构的复杂性,仍使得船体有限元分析成为非常繁重的工作,故实现参数化建模已成为船体结构分析人员越来越关注的问题.本文以实际工程项目"强梁腹板特殊开孔应力分析及补强方法的研究"为背景,介绍了作者利用PCL语言实现参数化建立强梁特殊开孔的有限元模型的技术,并编制了相应的程序.应用该程序能大大缩短全部方案模型的建模时间,并提高了效率,体现了PCL语言在实现参数化建模方面的优越性.     

基于高维数据点的玻璃钢船艇曲面建模方法研究

采用高维数据点丰富船体曲面型值点信息,借助数据库实现型值点数据的快速分类,提供玻璃钢船体自由曲面的三维建模流程,基于三维建模软件UGNX的二次开发,实现曲面的自动生成。为玻璃钢船艇的母型船变换,以及结构、舾装等设计提供真实的三维环境,大大提高玻璃钢船艇的设计效率和设计精度。     

船体三维建模技术研究

研究在Pro/E环境下船体三维建模的过程和方法,以“通达2号轮”为例进行建模设计,着重研究了船体构件的创建以及装配过程,对生产过程进行数值模拟,建立船舶特征参数化图库以提高建模的效率。     

航道工程三维辅助疏浚设计系统的开发与应用

为提高航道工程疏浚设计的效率和工程量统计精度,在港口工程数字化智能化勘察设计集成系统(HIDAS)部分研究成果的基础上,开发了航道工程三维辅助疏浚设计系统。该系统结合三维地质模型和三维CAD技术,提供参数化智能建模、开挖工程量自动统计、批量生成开挖断面图等功能。将其应用到钦州港东航道扩建工程的疏浚设计过程中,实现了根据不同土质选择不同开挖边坡坡比、不同超深超宽参数自动生成设计断面,分航段、分土类统计开挖工程量、超深工程量、超宽工程量,分航段批量自动生成CAD格式的开挖断面图,大幅度提高了设计效率和质量。     

基于知识工程的船体结构快速设计

在确保安全的前提下,快速设计出优秀船体结构并实现快速修改是船舶设计师梦寐以求的目标。针对这一目标,提出了基于知识工程的船体结构快速设计方法,引入船体结构知识本体的概念,将知识工程原理和参数化技术相结合,对船体结构设计知识库的建立进行了研究,实现了船体结构三维快速设计。设计中设计船的结构构件位置通过位置参数确定,构件尺寸通过母型知识库并运用函数插值再结合规范要求获得。实例表明,该方法将设计知识嵌入到船体结构知识本体中,既有助于设计知识的保留和再利用,又能实现对设计结果的自动检查,进而快速获得合理的船体结构。     

应用UGNX二次开发实现玻璃钢船体曲面三维建模

在UGNX三维建模软件二次开发的基础上,采用高维数据点丰富船体曲面型值点信息,借助数据库实现型值点数据的快速分类,提供玻璃钢船体自由曲面的三维建模流程,从而实现船体的自动生成。为玻璃钢船艇的母型船变换,以及结构、舾装等设计提供真实的三维环境,大大提高玻璃钢船艇的设计效率和设计精度。     

基于知识的船体结构快速设计及优化

在确保安全的前提下,快速设计出优秀船体结构并实现快速修改是船舶设计师梦寐以求的目标。文章针对这一目标,提出了基于知识的船体结构快速设计方法,引入船体结构知识本体的概念,将知识工程原理和参数化技术相结合,对船体结构设计知识库的建立进行了研究,实现了船体结构三维快速优化设计。设计中设计船的结构构件位置通过位置参数确定,构件尺寸通过母型知识库并运用NURBS函数插值再结合规范要求获得,对主要结构采用量子行为遗传算法进行优化。实例表明,该方法将设计知识嵌入到船体结构知识本体中,既有助于设计知识的保留和再利用,又能实现对设计结果的自动检查,进而快速获得合理的船体结构。     

基于视频的交互建模方法

基于图像的三维建模技术一直是计算机视觉领域的研究热点.目前的基于图像的建模方法多使用算法自动提取图像特征点,常常无法准确描述场景物体轮廓,针对此问题提出了一种基于视频的交互式建模方法.基于CAHV摄像机模型,在任意图像中手动选取关键特征点确定物体轮廓,并结合摄像机参数及部分自动提取的特征点信息计算深度,最后通过纹理映射技术获得三维模型.实验证明,该方法可以准确提取物体轮廓,建模结果真实感强,是一种有效的基于图像的建模方法.     

BIM建模技术在海事码头结构设计中的应用

针对目前我国海事码头结构设计模块化程度较低的问题,基于两项在建海事码头工程,采用BIM建模技术进行结构设计,建立构件和设施模型,赋予设计参数,进行结构配筋,检验构造和功能,输出设计图纸和施工组织方案,获得模块化的设计成果,实现"实体工程"和"数字工程"的双移交。结果表明:BIM建模技术能以模块化的设计方法显著提高海事码头工程结构设计的质量和效率,实现成果共享,但建模标准尚未统一,行业内未能形成资源共享。     

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。     

Experimental investigation of TARMAX model for modeling of hydrodynamic forces on cylinder-like structures

A new approach that models lift and drag hydrodynamic force signals operating over cylindrical structures was developed and validated. This approach is based on stochastic auto regressive moving average with exogenous (ARMAX) input and its time-varying form, TARMAX. Model structure selection and parameter estimation were discussed while considering the validation stage. In this paper, the cylindrical structure was considered as a dynamic system with an incoming water wave and resulting forces as the input and outputs, respectively. The experimental data, used in this study, were collected from a full-scale rough vertical cylinder at the Delft Hydraulics Laboratory. The practicality of the proposed method and also its efficiency in structural modeling were demonstrated through applying two hydrodynamic force components. For this purpose, an ARMAX model is first used to capture the dynamics of the process, relating in-line forces provided by water waves;secondly, the TARMAX model was applied to modeling and analysis of the lift forces on the cylinder. The evaluation of the lift force by the TARMAX model shows the model is successful in modeling the force from the surface elevation.     

螺旋桨自动化几何建模和网格划分技术

为了快速实现船用螺旋桨有限元建模,为极限强度分析和疲劳校核做准备,针对船用螺旋桨的结构特点,利用MSC.Patran前后处理器的二次开发技术,开发了1套螺旋桨自动化建模软件,定义了螺旋桨建模的型值表标准格式,实现了螺旋桨几何建模和网格划分的自动化.对某冰区加强螺旋桨进行了建模和计算,结果表明,系统建立的螺旋桨模型能保持良好的光顺效果和网格质量,满足计算要求.本文提出了基于MSC.Patran的螺旋桨自动建模方法,避免了传统手工建模中复杂和重复的工作,大幅提高了螺旋桨设计分析效率,具有重要的参考价值.     

带收缩水道的沉箱防波堤兼OWC装置结构形式的研究*

设计一种带收缩水道的沉箱防波堤和OWC(Oscillating Water Column)波能发电装置相结合的复合结构形式,开展物理模型试验研究。通过改变水道结构形式与OWC气室参数,并分析实验数据,探讨水道形式、入射波要素和OWC气室形状参数等对该复合结构工作性能的影响,采用气室内波幅放大系数、气室顶部空气点压力和防波堤前波浪反射率作为考察参量。     

基于iSIGHT的UUV优化设计平台

水下航行体(UUV)外形设计的优劣对UUV的最终性能有着举足轻重的影响。传统的设计方法是通过反复的选型-计算-修改来实现的,这种方法不但效率低下,而且由于选型范围有限,常导致得不到最优解。为解决这一问题,本文研究了UUV的参数化设计方法,并通过自编程序实现了在SolidWorks中的参数化建模。利用iSIGHT优化设计平台强大的过程集成能力和各种寻求最优参数的技术,实现了iSIGHT集成并驱动SolidWorks,Gridgen,CFX等软件并寻求最优参数的设计流程。并针对某UUV,以最小阻力为目标,利用NLPQL优化算法进行了优化设计。结果表明,本设计平台达到了实现UUV参数化设计并优化的目的,提高了设计效率。     

固体氧化物燃料电池船舶动力系统的动态仿真(英文)

Solid oxide fuel cell (SOFC) has been identified as an effective and clean alternative choice for marine power system. This paper emphasizes on the dynamic modeling of SOFC power system and its performance based upon marine operating circumstance. A SOFC power system model has been provided considering thermodynamic and electrochemical reaction mechanism. Subcomponents of lithium ion battery, power conditioning unit, stack structure and controller are integrated in the model. The dynamic response of the system is identified according to the inertia of its subcomponent and controller. Validation of the whole system simulation at steady state and transit period are presented, concerning the effects of thermo inertia, control strategy and seagoing environment. The simulation results show reasonable accuracy compare with lab test. The models can be used to predict performance of a SOFC power system and identify the system response when part of the component parameter is adjusted.     

基于CATIA的舰船轴系自动化建模技术研究

针对传统舰船轴系建模过程复杂、效率低下的问题,研究了基于CATIA的舰船轴系自动化建模技术.分析了CATIA环境下的自动化建模方法,结合舰船轴系轴段的结构特点,研究舰船轴系自动化建模方法;分析了舰船轴系模型的装配关系,研究了CATIA环境下为轴系部件定义装配特征和根据特征进行装配的方法.通过论文的研究,能够为舰船轴系自动化建模提供有效的指导,同时也能为提高舰船轴系设计效率奠定一定的基础.     

螺旋桨三维建模方法探讨

螺旋桨的桨叶是一个含有规则曲面的零件,其三维建模过程比较复杂.文章提出了一种简便的螺旋桨建模方法,根据生成的三维模型,该方法还可以检查螺旋桨外形特征是否满足设计要求.