基于STEP中性文件的船用柴油机关键零件CAD／CAPP集成方法的研究

基于STEP的CAD／CAPP信息集成，通常是开发专用产品零件的特征造型模块，该模块能按CAD／CAPP集成要求输出所需要的信息到STEP格式文件中，从而实现集成。但对引进产品，这种途径无法采用。针对上述情况，分析了引进产品的数据模型特点，提出以商品化软件输出的三维特征模型的STEP几何中性文件为数据源，提取待加工对象的几何参数数据信息，并结合匹配从三维特征模型中提取的公差等工艺制造信息，获得完整的产品零件的制造信息的方法来实施CAD／CAPP的集成。     

基于STEP中性文件的船用柴油机关键零件CAD/CAPP集成方法的研究

基于STEP的CAD/CAPP信息集成,通常是开发专用产品零件的特征造型模块,该模块能按CAD/CAPP集成要求输出所需要的信息到STEP格式文件中,从而实现集成.但对引进产品,这种途径无法采用.针对上述情况,分析了引进产品的数据模型特点,提出以商品化软件输出的三维特征模型的STEP几何中性文件为数据源,提取待加工对象的几何参数数据信息,并结合匹配从三维特征模型中提取的公差等工艺制造信息,获得完整的产品零件的制造信息的方法来实施CAD/CAPP的集成.     

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。     

船舶环境中作为中央信息源的产品模型

在造船ＣＡＤ／ＣＡＭ系统中，产品模型是在设计的过程中逐渐建立起来的，它包吟啊几何形状以及几何形态之外的信息。在与设计过程中平行开展的工作中，由于吸收了与已被初步的建造策略以及分段结构初步设计等方面有关的生产准备信息，使产品模型得到了进一步充实。零部件制造过程所需要的信息，如图纸、零件明细表以及数控（ＮＣ）设备所需的信息，都可从该产品模型中提取。如生产准备阶段的工作能与产品模型结合起来，则分段的零件     

基于HOOPS的舰船建模技术研究

随着计算机技术的迅速发展,三维数字化建模和数控加工技术在船舶工业的应用越来越广泛,不仅提高了船舶结构件加工的效率和精度,还降低了船舶设计制造的成本。船舶结构复杂,其三维数字化建模必须依靠性能优越的三维图形处理平台。HOOPS是一个先进的开放式三维分析平台,嵌入了ACIS开发软件作为造型引擎,在三维模型设计、渲染和分析等方面具有很大优势。本文系统介绍了HOOPS三维造型软件的原理,并利用该软件平台对舰船的建模技术进行研究。     

浅谈船体完整性建模

在船舶的生产设计中,船体结构建模不但作为每条船舶正式启动的第一环节,而且船体模型还将作为机电专业和舾装专业的载体,为其提供工作平台。为了更好地完成船体建模的工作,船体建模的完整性问题尤为重要。船体建模的完整性主要包括结构完整性建模、精度完整性建模和装配完整性建模等三大方面。船体完整性建模要求所有船体构件的基本信息、焊接信息、精度信息完整地输入到系统中,完成的模型中必须包含各种生产制造所需要的产品信息以及建造过程中需要的工艺信息等。完整性建模是现代造船的基本条件,设计人员还需要关注现代造船的装配流程及焊接工艺等等,紧跟时代步伐,这样设计的模型不仅完整而且符合最新工艺要求。     

基于法向一致性的船体板架结构点云识别

船舶智能制造、数字孪生等技术的发展提出了从测量数据逆向重构船体结构模型的需求。由于三维激光扫描数据量巨大，点云特征识别和逆向建模是研究热点之一。由于常规的识别算法在非均匀分布和形状复杂的点云中存在明显的误差，因此提出基于表面法向一致性和高斯混合模型的板架结构识别方法，并应用于船舱三维点云的逆向建模。算法经过试验验证可行，能够可靠的实现船舱点云中平面特征提取，并应用于船舱逆向建模软件的实现。     

DDG-51级舰计算机辅助设计

在美国海军的阿雷·伯克级（ＤＤＧ－５１）宙斯盾驱逐舰项目中，计算机辅助设计（ＣＡＤ）与计算机辅助制造（ＣＡＨ）技术正在得到实施。根据海军的批示，负责ＤＤＧ－５１级建造的船厂正在追求向基于ＣＡＤ的设计、制造与全寿期保障过渡。通过ＣＡＤ的创始性工作，采办费可以降低而无损于舰船的性能。通过计算机建立舰船的三维（３Ｄ）模型将有助于对在实船建造前用其它办法不能发现的干扰和接口问题的发现与解决。三维数据库中存     

基于高等线的三维真实感地形会制技术的研究

在船舶操纵模拟器等的研制中，核心技术之一是视景模拟，三维真实感地形是模拟器视景系统的重要组成部分。本文从基于等高线的三维地形几何建模的角度出发，对现有三维真实感地形绘制技术进行了研究与分类，结合模拟器视景的实际情况，提出基于等高线的山形堆积建模法和山形轮廓建模法是模拟器视景中三维真实感地形绘制的有效方法。     

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。     

基于虚拟现实技术的虚拟船厂构建方法和应用研究

利用虚拟现实技术,通过对船厂生产资源进行三维几何建模、纹理处理,建立了与实际船舶建造生产资源相对应的三维生产资源模型。再通过模型管理数据库对所建立的三维模型和纹理数据进行管理,在虚拟现实仿真平台中构建虚拟船厂,有效提升了船厂的管理水平。     

Dynamo可视化编程平台在水运工程设计建模中的应用

BIM技术的蓬勃发展,实现了工程设计从二维图纸到三维模型的跃迁,但存在建模工作量大、二次开发门坎高等问题。针对水运工程设计建模中手动建模工作复杂、重复构件多的问题,引入Dynamo可视化编程平台。通过可视化编程和参数化建模方法,利用码头前沿线、陆域地形等边界条件计算出模型构件的相对位置关系,利用Dynamo节点调用Revit族库建立码头前沿框架模型并修改模型参数,解决了三维手动建模重复劳动且不易修改的问题,提高建模速度和精度,为BIM技术在水运工程三维建模中的深入应用提供借鉴和参考。     

基于VR技术的船舶航行视景数字化三维建模

以船舶航行提供可视化数字化视景为目的,提出基于VR技术的船舶航行视景数字化三维建模方法。通过采集地形数据、电子海图、三维实拍等资料,建立船舶视景模型文件、标物视景模型文件。使用3D MAX三维建模软件构建水面与陆域物标的三维模型,通过VR技术中Creator软件建立地形地貌模型。使用3D MAX三维建模软件建立船舶三维模型,并对模型进行网格重建、纹理映射以及组合渲染,从而得到完整的船舶航行视景数字化三维模型。实验表明,该方法可有效建立船舶、地标物三维模型,具有较好的船舶网格模型重构能力,可有效呈现船舶右回旋时航行视景数字化信息,应用效果较为显著。     

飞机三维显示跟踪的过程设计与仿真

飞机的三维显示与跟踪是动态视景仿真中一个很重要的应用.论文采用Multigen Creator/Vega建模与仿真软件,构建了一套专门针对飞机跟踪的实时三维视景仿真平台.首先建立飞机的几何模型,然后根据卫星图像等外部数据,构建环境的网格模型,再对飞机几何模型和环境网格模型进行纹理映射,最后通过坐标转换,将飞机模型动态加载到环境模型中.平台实现了飞机的实时三维跟踪,仿真实验效果理想,对开发类似的视景仿真系统具有一定的参考价值.     

基于虚拟现实的虚拟船厂构建方法和应用研究

本文利用虚拟现实技术,通过对船厂生产资源进行三维几何建模、纹理处理,建立了与实际船舶建造生产资源相对应的三维生产资源模型;再通过模型管理数据库对所建立的三维模型和纹理数据进行管理,在虚拟现实仿真平台中构建虚拟船厂,有效提升了船厂的管理水平。     

基于3DEXP的管系L2P关联设计技术

针对国内船舶管路系统详细设计与生产设计分离导致的设计数据源不统一、人工信息转换效率低、模型与原理校对困难和设计更改难一致等问题,提出基于三维体验平台(3DExperiencePlatform,3DEXP)逻辑到物理(Logical to Physical, L2P)关联设计技术的解决方案。L2P关联设计技术紧密联系逻辑对象和物理对象,是对船舶管路系统设计模式的创新。分析现有设计模式下各种问题产生的原因,研究L2P关联设计的设计流程、设计准备、原理图设绘和三维建模等内容,打通原理图与三维建模关联设计的技术路线,创建原理图与三维模型之间的关联,实现快速三维建模、智能模型校对、设计更改一致和单一数据源。应用测试结果表明,采用管路系统L2P关联设计技术能有效提高管路系统设计的效率和质量。     

面向智能制造的焊接工艺模型设计

为了满足智能焊接制造对焊接工艺模型数据的需求,通过分析船体建造智能焊接工艺设计要求,重构了焊接工艺模型属性信息;基于SPD船体构件设计和建模数据,提出了自动焊缝创建算法;利用SQL数据库存储技术和SPD数据索引文件接口技术,提出了焊接几何模型和焊接工艺模型分离存储的技术方案;最终构建了面向智能制造的焊接工艺模型,并同时形成了焊接工艺模型自动生成接口和存储框架。     

船用螺旋桨三维建模方法研究

从分析船用螺旋桨三维模型主要几何特征入手,阐述其三维坐标计算方法。在探讨了螺旋桨某些特殊部位的处理方法后,运用三维模型设计软件,以某螺旋桨建模实例演绎其方法步骤。     

港口物流系统仿真建模及三维可视化研究

对基于虚拟环境的集装箱码头三维仿真建模及软件开发进行了研究。针对港口物流系统离散性、随机性的特点以及系统仿真模型场景复杂的问题，分析了系统几何建模、运动学建模的方法，以及系统仿真模型参数的处理及实时交互控制的实现手段。在虚拟现实支撑软件基础上二次开发的系统实现了参数化的集装箱码头三维动态仿真和人机交互控制的仿真过程。     

基于面向对象Petri网的船舶制造过程建模

提出了一种面向对象petri网的建模方法。针对船舶产品制造过程复杂、加工设备多等特点，在模型构建过程中融入了面向对象的抽象机制，增加了系统模型的通用性及扩展性，同时减少了模型的复杂度；在定义了船舶产品制造过程OPNs模型类及对象子网间消息传递模式的基础上，用实例描述了基于OPNs的船舶产品制造系统的建模过程。