知识工程在船舶结构优化设计中的应用

针对船舶结构设计变量是涉及多种设计和约束条件的离散变量,造成结构优化的高度非线性、多峰性等问题,而且设计过程中需要设计规范和专家经验等知识支持,结合其具有很强的综合性、模糊性等特点,提出了基于知识工程的船舶结构优化设计方法。该方法利用知识工程与结构优化相结合,将获取的设计知识构建知识库应用于船舶结构优化设计,并通过知识工程技术实现参数化结构模型与优化数学模型的相互转化,降低结构优化设计对用户知识水平的要求。水密横舱壁结构的优化设计算例表明,满足约束要求的情况下,其结构重量在优化后比优化前降低了,保证了结构性能合理的同时实现重量最轻的目标;将结构参数化模型和数学优化模型结合在一起,为设计经验少的设计者提供了一种结构设计的捷径;实现了从不同资源中获取知识并应用于优化设计过程,促进设计能力的提高,降低优化设计过程对知识和经验的依赖。     

三维图像技术在船舶结构设计的应用

针对船舶设计结构影响二氧化碳流通性能的问题,以增加船舶二氧化碳流通量为目的,提出三维图像技术在船舶结构设计的应用。通过计算船舶支柱的灵敏度,寻找到船舶支柱布局优化的最优解,优化船体支柱布局,完成船舶结构布局优化的数学模型建立;采用两栖三体的船结构,设计错杂的剖面车架构件,实现船舶结构设计。实验结果证明,基于三维图像技术的船舶结构设计方法与基于知识工程的船舶结构设计方法相比,船舶二氧化碳的流通量大大提升。     

基于CATIA V6的船舶管路三维设计研究

为有效推进CATIA V6软件的船舶工程化应用,通过基础资源库配置、管路设计、二维出图和应用开发4个方面进行管路三维设计研究。从工程技术表入手,系统介绍了CATIA V6面向二维驱动三维管路设计的资源配置和建库策略。结合船舶研制背景,详细分析了CATIA V6管路设计流程,并总结出工程设计应用经验。同时,为弥补通用软件在工程设计中的不足,开展了面向二维出图和快速建库的定制开发,且在工程实践中具有较好的操作性和稳定性。     

基于 CATIA V6的船舶管路三维设计研究

为有效推进CATIA V6软件的船舶工程化应用,通过基础资源库配置、管路设计、二维出图和应用开发4个方面进行管路三维设计研究。从工程技术表入手,系统介绍了CATIA V6面向二维驱动三维管路设计的资源配置和建库策略。结合船舶研制背景,详细分析了 CATIA V6管路设计流程,并总结出工程设计应用经验。同时,为弥补通用软件在工程设计中的不足,开展了面向二维出图和快速建库的定制开发,且在工程实践中具有较好的操作性和稳定性。     

基于CATIA V6的船舶电气设计研究

信息化技术正在不断促进船舶电气设计水平的提高。结合电气工程实际,从电气资源配置和标准件库创建两方面系统阐述电气建库工作,并对三维电气设备和电缆创建进行了详细说明,系统分析了CATIA V6电气原理图设计和三维综合布置操作流程。本研究对CATIA V6三维电气设计提供了具体的理论指导和技术参考。     

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。     

桶式基础防波堤结构设计与施工BIM应用

针对桶式基础结构设计与施工数字一体化的问题,开展BIM技术在桶式结构设计与施工中的应用研究。以连云港徐圩港区4区围堤工程为背景,结合桶式基础结构设计规范,依托BIM技术,将桶式结构防波堤设计与结构计算相结合,给出了桶式结构族库构建和桶体结构BIM设计及扩展应用方法。基于该方法,开发了桶式基础结构BIM设计计算一体化软件,提出基于BIM设计成果的设计与施工衔接交互方法以及桶式基础结构施工安装监测可视化方法。提高了桶式基础防波堤结构设计与施工的质量和效率,为新型装配式桶式基础结构的推广奠定了基础。     

基于有限元分析的船舶耐碰撞结构设计

耐碰撞设计是船舶结构设计中的关键部分,船舶发生碰撞会引起结构损伤,严重的还可能导致船只沉没等事故。船舶碰撞过程是一个多学科综合问题,涉及了材料力学、结构动力学等众多知识,同时,碰撞过程也具有非线性特征。因此,船舶耐碰撞结构设计是一项研究的难点。近年来,有限元分析技术在船舶结构设计领域逐渐广泛应用,基于有限元的建模和仿真技术提高了船舶结构设计的水平。本文基于Ansys有限元软件,对船舷侧结构建立有限元模型,并进行数值模拟和仿真分析。     

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。     

模块化技术在船舶结构CAD中的应用

研究探讨在船舶结构CAD支撑下，在结构设计中通过合理模块划分，以模块为对象展开结构设计，以加快设计进程，提高船舶结构设计效率和质量。     

船舶柴油机装配工艺编制专家系统之范例库设计

结合研究课题,运用专家系统的知识,将人工智能、网络数据库、软件工程等理论与技术应用到大型船舶柴油机装配工艺编制设计中,建立一个能用于船舶柴油机制造厂进行柴油机装配工艺编制和管理的专家系统应用程序框架。介绍了大型船舶柴油机装配工艺编制专家系统的范例库设计。     

基于有限元分析的船舶制造结构设计仿真

船舶的结构设计直接影响到船舶的强度、刚度、稳定性等性能指标。传统的船舶结构设计方法主要依赖于经验和试验,存在着设计周期长、成本高、效率低等问题,而基于有限元分析的船舶结构设计方法可以通过数值模拟和优化算法来实现结构设计的自动化和优化,提高设计效率和设计质量。本文从船舶结构的极限强度理论和疲劳强度理论分别进行分析,并基于有限元软件进行船舶制造结构的设计仿真。     

基于CATIA的海洋平台结构快速设计

研究了参数化设计和知识工程技术,并将2种技术应用到海洋平台结构设计当中。首先,借助参数化技术,在CATIA V5系统中建立海洋平台结构的参数化模型;其次,通过CATIA V5的知识工程模块,构建平台结构设计的知识库,实现对平台结构设计结果的校验。实例表明,应用上述2种技术进行海洋平台结构设计,不仅是可行的,还能大大缩短海洋平台结构的开发时间。     

知识工程应用于船舶构件的设计研究

针对船舶制造业的激烈竞争,船舶设计工作的效率和质量决定企业的竞争力、创新力.本文提出了基于知识工程的船舶构件智能设计的方法.该方法通过知识工程的原理与智能化设计理论的结合,对船舶设计知识获取、表达方式与管理方法、产品标准构件库与设计知识库的构建进行了研究.在实现参数设计的尺寸驱动和特征驱动的同时,能实时检验零件的设计,并提出设计建议,辅助设计人员完成设计,提高设计效率和质量.甲板板架设计算例表明,在船舶设计过程中引用先进的知识工程技术,既有助于设计知识和方法的积累和继承,实现知识的重用,又能大幅度缩短产品设计周期,提高工作效率.     

抗击疫情,江苏造船科普网络课堂已上线

江苏省造船工程学会科普委员会针对新型冠状病毒肺炎爆发,大量学生和船厂员工难以正常上课上班的影响,统筹部署工作,充分发挥江苏海事职业技术学院教学与科普专业平台的作用,为企业员工和在校学生开设适合居家进行的“船舶与海洋工程概论、船舶强度与结构设计、船舶焊接方法与工艺、船舶结构与制图、船舶设备与舾装、船舶建造精度控制技术、船舶检修技术、船体结构检验、船舶修造资源管理、金属材料与热处理”等10门线上船舶知识教学公益课。     

大型船舶结构有限元静动力分析方法及软件系统

讨论了船舶结构有限元模型化问题，提出了几个船舶结构分析专用单元。这些单元能准确地反映船舶结构的特点，既能保证精度又有很高的效率。同时，还介绍了一个由作者开发的结构静力、动力有限元分析软件系统SAFE。它具有通用单元库和船舶结构专用单元库，可以进行有限元与边界元的耦合分析。SAFE有高效率的内外存文件管理系统和前后处理软件，可在微机上进行全船分析，是船舶结构设计阶段的一个理想的分析工具。     

基于ANSYS的船舶槽形舱壁有限元建模方法及其程序实现

有限元法已经广泛应用于船舶与海洋工程结构设计和分析计算过程中.基于ANSYS有限元工程分析软件,提出一种建立比较复杂的槽形舱壁结构模型的方法.通过对20,000DWT化学品/成品油船的结构设计,证明该方法的可行性和可靠性.应用Visual Basic6.0程序设计软件编制了相应的计算机程序,实现了ANSYS命令流文件的自动生成,提高了模型建立的自动化.     

异形结构抽真空罩在沉管焊缝密性检测中的应用

为了利用抽真空方式检测非平直板面结构的焊缝,则需设计制作异形结构抽真空罩。在深中通道沉管舾装工程中,为使沉管像海中行驶的船舶一样滴水不漏,其密封钢板焊缝密性检测率必须达到100%,但是因沉管钢壳结构设计原因,密封安装后存在各种异形结构,因此制作与其相匹配的异形结构抽真空罩才能达到100%全覆盖。本文结合深中通道沉管密封钢板的焊缝密性检测详细介绍了异形结构抽真空罩的设计与应用,为同类型工程提供借鉴及参考。     

船舶空间节点结构设计与鲁棒性优化研究

在船舶空间节点设计中,常规的设计方法没有考虑到设计变量对设计结果的影响,当设计变量发生变化时,会使设计参数偏离预期的范围,增大设计误差值,影响船舶整体结构的稳定性和安全性。而鲁棒性优化方法通过对变量进行调整,从而获得最优解,确保设计参数在可行区域内降低对设计变量的敏感度,提高船舶空间节点结构的设计质量。本文分析鲁棒性优化的基础理论,提出了船舶空间节点结构设计中鲁棒性优化的具体应用。     

基于动力刚度法与离散方案库的船舶板架结构动力优化设计

文章提出了一种基于动力刚度法和离散方案库的船舶板架结构动力优化设计方法。首先把船舶板架结构分解成由多个离散梁组成的组合结构,使用动力刚度法来分析计算带有机械隔振装置的船舶板架结构的固有频率和动力响应;应用等效静力算法计算结构在动载荷下的应力分布。与传统有限元方法相比较,文中分析方法具有计算精度好、运算速度快的优点。针对船舶板架结构的特点,结构动力优化设计选取纵桁和横向构件剖面惯性矩作为设计变量以减少设计变量的个数,并建立满足构件剖面尺寸搭配关系要求的构件尺寸方案库,在方案库中选择惯性矩大于设计变量取值且剖面面积最小的构件,直接得到结构参数离散值。最后通过船舶板架结构的动力优化实例验证了文中方法的有效性。