机舱区域人员疏散仿真分析

[目的]机舱人员在疏散过程中,需要考虑人员的行为和属性以及机舱的空间状态,因此具有很多不确定性因素。[方法]通过对人员模型结构进行功能划分,确定人员疏散模型的结构,建立人员属性模型,制定人员避让规则;通过对机舱的空间模型进行划分,绘制机舱环境结构并确定各子环境的安全等级,对机舱中出现的障碍物进行仿真表达和数学表达,以适用于三维仿真软件的计算。通过三维疏散仿真软件,对单人疏散路径和多人疏散路径分别进行仿真,模拟特定情况下各工作区域的机舱人员对路径的选择。[结果]仿真结果表明,该机舱疏散模型可以较准确地模拟人员的疏散过程。[结论]研究成果可为机舱的辅助设计提供参考依据。     

基于网络虚拟平台的船舶机舱三维虚拟漫游和远程操纵系统

简要分析了网络虚拟现实技术在船舶机舱仿真系统中的应用,提出了船舶机舱虚拟现实仿真系统的总体设计和实现方法,并结合船舶机舱设备的具体情况,将系统模型和仿真软件包移植到支持虚拟可视化的网络平台,通过该网络虚拟平台,建立船舶机舱三维虚拟漫游系统,并实现实时仿真及交互控制功能.     

虚拟机舱管路布局算法优化设计

针对当前船舶管路布局设计主要依靠经验丰富的设计人员手动敷设完成,为提高管路自动化布局效率,提出了一种基于改进遗传算法的三维空间管路设计方法,以辅助设计者完成管路布局工作。通过在经典遗传算法的整体框架中引入免疫选择机制,增加免疫检测算子和免疫平衡算子,改进了遗传算法仅依靠适应度值选择后代个体易造成算法陷入局部最优解的不足,维护了种群多样性,提高了算法运行效率。以船舶机舱为对象建立虚拟机舱仿真环境,采用栅格法对布局空间进行划分,以十进制浮点数编码方式进行算法编码设计。MATLAB仿真结果验证了改进遗传算法在管路布局优化设计问题上的可行性和搜索效率,采用C#语言编写脚本控制程序,在Unity3D虚拟机舱环境中实现了管路路径的布局设计。     

基于遗传算法与临境环境的机舱优化仿真研究

依照船舶建造规范要求,用AutoCAD软件建立船舶机舱模型,利用遗传算法对船舶机舱进行优化布置,以Creator和vega软件为平台,实现临境视觉仿真,结合人体工程学,通过虚拟人对机舱设备进行可安装可操作性评估,实现对机舱布置设计的最优目标.     

基于遗传算法与临境环境的机舱优化仿真

依照船舶建造规范要求,用AutoCAD软件建立船舶机舱模型,利用遗传算法对船舶机舱进行优化布置,以Creator和Vega软件为平台,实现临境视觉仿真,结合人体工程学,通过虚拟人对机舱设备进行可安装可操作性评估,实现对机舱布置设计的最优目标。     

舰船机舱三维虚拟漫游及远程操纵系统

舰船机舱模拟器的创建是一项较为复杂的工作,在虚拟现实技术尚未普及推广前,创建一个机舱模拟器耗资巨大。而虚拟现实技术的出现,为机舱设备三维模型的构建提供了技术支撑,通过相关系统的建立,可使用户在虚拟的环境当中,对舰船机舱内的设备进行操纵,进而获得与真实世界中基本相同的体验。由于系统便于修改,所以能够满足舰船上各种设备更新换代的需要,这样不会因为设备更新而重建,可以节约成本。由此可见,对舰船机舱三维虚拟漫游及远程操纵系统设计开发显得尤为必要。     

船舶机舱虚拟仿真系统的设计与实现

采用Multigen Creator、GL Studio和Vega Prime开发船舶机舱虚拟仿真系统.本文介绍了机舱三维建模、仪表仿真、虚拟场景驱动的设计思路和实现方法,讨论了运动建模、模型优化、仪表建模、Vega Prime加载GL Studio模型的关键技术,对各种类型的虚拟仿真系统开发具有普遍指导意义.     

基于机器学习的船舶机舱设备状态监测方法

[目的]为实现船舶机舱设备的智能状态监测,引入机器学习算法,提出一种结合流形学习和孤立森林的船舶机舱设备状态监测方法。[方法]由于船舶机舱设备的状态监测数据是多维度数据,基于该监测系统,通过流形学习来提取有效的数据特征,实现对原始数据的降维,减少数据复杂度。基于孤立森林算法,在仅利用正常工况数据集的情况下,训练并构建多个子森林检测器,用于实现对目标设备的故障监测。在Matlab/Simulink环境下建立大型船舶二冲程柴油机模型,对其正常工况和故障工况下的数据进行仿真,以验证该方案的有效性。[结果]通过状态仿真数据对不同故障监测方案性能的比较,验证了所提故障监测方案具有98.5%的故障检测率和3%的故障虚警率。[结论]所提方法能显著提高船舶机舱设备的故障监测性能。     

船舶锚系三维放样设计与拉锚虚拟实验分析

以三维软件为平台建立船舶锚系的三维模型,将该模型转入到动力学分析环境,在动力学分析环境中对模型施加约束和力,进行动力学虚拟仿真实验,通过虚拟样机实验分析不同锚台对锚的运动及锚与锚唇贴合的影响.实验结果为锚系设计提供了参考依据.     

虚拟装配过程仿真技术研究

本文通过对现实装配过程进行分析,从装配环境搭建、模型的建立、装配动作的设定等方面探究虚拟仿真过程的要求,使装配工艺过程运用更多的交互技术,并提出了对虚拟场景中装配场景的设计方法和空间冲突问题的解决办法,实现了虚拟装配的仿真过程,使装配操作过程更加贴近实际情况。     

80000吨级半潜船机舱通风系统数值模拟

针对机舱通风系统设计不合理会影响机舱内设备正常运行和人员正常工作的问题，以某80 000吨级半潜船为研究对象，采用Airpak软件建立了机舱三维模型，对3种风口高度下机舱的温度场和速度场的模拟结果进行分析比较，研究不同风口高度对机舱内设备运行及人员工作的影响。模拟结果表明：风口高度为6.5 m时，机舱内的速度、温度分布都较为合理，机舱内设备可以稳定运行，人员可正常工作无明显不适。     

基于ADAMS的某舰炮供弹系统仿真研究

基于三维造型设计软件PRO/E建立了炮弹供弹系统的参数化模型,并将其导入机械系统动力学仿真软件ADAMS中,在ADAMS中建立了炮弹供弹系统的虚拟样机模型.并对虚拟样机模型进行动力学仿真研究,得到了各级传动件的啮合力曲线.结果表明,在进行复杂机械系统仿真研究时,运用PRO/E三维复杂形体的参数化建模功能与ADAMS强大的机械系统仿真功能相结合,可方便、快捷、精确地建立系统仿真模型,能较好地解决复杂机构的运动学和动力学求解问题.     

船舶舱室优化布置实践

以AutoCAD为平台,建立机舱模型,利用Multigen Creator和Vega实现其视觉仿真,依照船舶规范,结合人体工程学,应用虚拟技术,实现对舱室优化布置。     

船舶直流综合电力系统小信号稳定性分析

针对船舶直流综合电力系统参数匹配复杂的问题,通过建立系统数学模型,提出将基于状态空间方程的小信号稳定性分析运用于船舶直流系统中进行控制参数设计的方法,对系统在控制参数变化的情况下进行稳定性分析,得到对应参数的稳定区域,并在Digsilent/Power Factory环境下搭建仿真模型验证结论有效性,为系统的控制参数设计提供支撑。     

基于虚拟仿真的船舱大型部件维修通道分析

如何在狭小的船舱空间中对数量众多的设备进行高效的维修一直都是舰船综合保障分系统设计的重要研究部分。良好的维修通道是实现舰船高效维修的基础。文章在船舱设备的维修性评价指标体系的基础上,提出了分析大型部件吊运维修通道的4个指标。然后,基于虚拟仿真和层析分析法,提出了具体的评价方法。最后以辅机舱汽缸盖维修通道为例,进行了验证。     

面向可重构虚拟制造环境的数控加工仿真

数控加工仿真对于零件实际加工过程具有一定的指导意义。在分析了产品制造系统、虚拟制造环境、数控加工仿真过程的基础上,提出了一种基于可重构虚拟制造环境的数控加工仿真方法;通过对虚拟制造环境的分析,研究了虚拟制造环境的层次结构,并将其抽象划分为四个层次;重点阐明了零部件模型、虚拟加工机床模型的可重构设计,从而实现了整个虚拟制造环境的可重构,并在此基础上建立了可重构的虚拟制造环境。最后,以船用柴油机机身零件的数控加工过程仿真为例,验证了该方法的可行性。     

船舶机舱虚拟现实仿真系统

提出并实现基于虚拟现实技术的船舶轮机仿真系统.给出应用于船舶轮机仿真的虚拟立体视觉图象生成算法,研究了使用立体眼镜和立体头盔视觉设备的虚拟现实系统的实现.讨论了虚拟机舱漫游、虚拟船舶驾驶台和虚拟集控室等船舶仿真系统.     

基于Unity 3D的集装箱码头数字孪生系统设计

为了实现对自动化码头设备运行状态、堆场集装箱布局、码头作业计划等内容进行远程实时可视化监控和管理,基于Unity 3D软件,设计开发集装箱码头数字孪生系统。利用三维建模软件,构建1:1比例的港口起重机三维模型,并将模型导入Unity 3D软件中。利用上述模型和其他港区设备、环境模型,搭建1:1比例的集装箱码头虚拟三维场景;运用C#语言编写数据通信和设备驱动等程序,实现虚拟集装箱码头同步运行。经测试表明,该系统可以实时采集码头相关数据,并驱动虚拟集装箱码头中的设备模型同步运行,实现集装箱码头的数字孪生。     

Unity3D虚拟现实技术在机舱资源管理模拟器开发中的应用

针对目前机舱资源管理训练平台在高逼真度和强交互性等方面存在的不足,提出一种基于Unity3D平台的远程可交互式机舱资源管理模拟器的实现方法。首先,基于3ds Max/Unity3D的虚拟现实技术,阐述机舱资源管理模拟器的总体设计方案;其次,介绍Unity3D程序的开发流程和关键技术;最后,在应用3ds Max对超大型油船机舱设备进行三维建模的基础上,对应用Unity3D工具包实现虚拟场景的动态交互技术进行研究,实现三维船舶模型数据与二维模型数据的整合、碰撞检测和三维机舱虚拟漫游等。采用实船数据对该模型器进行仿真应用,结果表明:所开发的系统能很好地满足机舱资源管理训练的各项指标要求,且实现效率较高。     

基于CATIA系统的虚拟装配仿真研究

以某种载人潜水器为例,在CATIA环境下进行虚拟仿真研究.应用CATIA软件对设计方案进行三维仿真建模,在虚拟的空间内对潜水器各系统进行装配,不仅检验了方案设计的正确性,而且也使设备与装置的布置更加合理,同时也有利于确定潜器内管、线穿舱体的合理位置.