基于VB. NET的CATIA三维参数化船舶设备库的开发

为提高设计建模效率,以CATIA系统中知识工程模块为支持平台,给出三维参数化驱动的船载设备模型库构建方案,并使用VB.NET在CATIA上开发建立三维参数化设备库原型系统。该系统采用通用的关系型数据库存储和管理设备模型信息,提高了模型数据编辑修改和更新的方便性,降低了模型数据的冗余度,并可通过网络数据库使设备模型库得到共享,从而显著提高了三维船舶总布置设计建模的效率。     

基于CATIA V6知识工程的智能化阀件设计

在船舶轮机管路系统的初步设计和详细设计阶段,需布置阀件体现系统设计,并预留操作空间与其他专业协定空间布局,传统的设计方法难以满足随系统设计更新而快速协同更新的场景需求。为解决该问题,基于CATIA V6,通过分析阀件的设计要点,结合参数化设计和知识工程技术,实现知识驱动下的阀件参数化设计。利用CATIA V6知识工程将设计知识融合到设计过程中,极大地提高设计效率、设计模型的可修改性和响应速度。该方法可扩展至其他船舶附件的设计场景中,进一步提高船舶三维设计的智能化水平。     

基于知识工程的船舶救生系统布置设计

目前舾装设计知识缺乏整理和归纳,这些设计知识及相关专家经验的重复利用和共享性较差,影响设计效率。针对这些问题,基于知识工程理论和计算机编程技术,以船舶救生系统的布置设计为例,分析舾装设计知识所适用的表示方法和推理框架,介绍具体的知识表示、知识分析和知识推理的方法,完成船舶舾装布置设计顾问程序编制,对船舶舾装其他系统设计知识的智能化研究提供参考。     

基于设计特征的FRIENDSHIP船型参数化方法及实现

船型设计是船舶总体设计中一项极其复杂且又重要的内容,船舶的结构设计、性能计算、总布置等都要以船型为依据,因此,如何实现船型参数化设计尤为重要。FRIENDSHIP系统为船型设计提供了基于Feature特征和仿真驱动设计的参数化方法和实现机制。在对船型参数化基本理论———特征参数、特征曲线和曲面生成等进行详细阐述的基础上,以某型船艉部裸船体为例,具体阐述了船型参数化的实现流程,以及以Feature、Curveengine和Meta surface为特征机制的船型参数化的具体步骤。以Feature特征为核心的船型参数化方法不仅能为船型曲面的快速建立提供技术支撑,还可以为性能分析和优化提供基础条件。     

基于抗冰性能的极地船舶首部优化设计研究

船舶的参数化建模理论在船舶性能优化中起主要作用.为使破冰船的抗冰性能达到最优,本文对海冰的特性进行研究,选取合适的海冰物性参数,参数化构建破冰船首部形式,基于结构规范完成目标函数评估,通过智能优化算法建立优化模型.利用参数化建模方法,可以在保证首部光顺的前提下进行自由变形,提高破冰船的抗冰性能,最终得到极地船舶首部的最优设计方案.本文将船舶抗冰性能评估与最优化理论有效地耦合到船舶型线优化设计之中,建立以性能驱动设计的船型逆向设计新模式,为极地船舶型线优化设计研究提供了一定的理论指导与参考价值.     

用于船舶大型升降机油缸基座的工装设计

以解决船舶升降机油缸基座与油缸设备连接处垫片的水平问题,设计出一种用于校正垫片水平度的工装基座。首先设计出结构的初步定型,之后通过有限元分析软件ANSYS对影响其Z向变形的参数进行分析,明确了影响变形的主要参数,然后以拓扑优化理论为基础明确了结构质量优化方向,并通过分析确定主要参数。最后通过APDL语言进行二次开发编程,对结构的质量进行优化,完成了结构的设计。     

典型舰船基座机械阻抗特性参数化快速分析平台开发

基于阻抗分析理论及基座机械阻抗有限元分析方法,开发典型舰船基座机械阻抗特性参数化快速分析平台,对典型舰船基座进行参数化建模并进行有限元分析,快速得到阻抗曲线。分析各结构参数对机械阻抗的影响,为舰船基座设计和改进提供借鉴。     

大尺度平台电机基座结构振动响应计算分析

基于ABAQUS建立涵盖主要结构要素的大尺度船舶试验平台全三维动力激励模型,以动力舱内侧挂式电机基座为研究对象,对四种不同结构形式电机基座在设备激励下所引起的振动响应进行数值计算模拟,比较分析基座结构形式对振动响应特性的影响,从降低振动响应角度提出一种改进优化的侧挂式电机基座结构,并应用于实船的设计与建造中。计算分析结果对类似基座结构减振设计具有一定的参考意义和工程借鉴价值。     

基于参数化模型的船舶圆柱売结构声学优化分析方法

复杂圆柱壳结构是船舶结构的主要形式,建立其快速声学优化分析方法对促进船舶结构声学设计, 实现“分析驱动设计”理念具有重要价值。基于隐式参数化建模方法,建立船舶复杂圆柱壳结构参数化模型库,提出基于参数化模型的船舶圆柱壳结构声学优化分析方法,解决了分析流程中数据自动传输、软件调用和变量控制等问题。算例结果表明所提方法是合理的,初步满足船舶复杂圆柱壳结构声学优化设计需求。     

典型船舶舾装设备数值化建模应用研究

基于目前许多船舶企业虚拟生产建造现状,文章对某船实例进行舾装设备模型数值化建模研究应用,采用CADDS5虚拟仿真软件,通过对其参数化建模二次开发,构建专业的舾装设备模块,同时结合实船,考虑舾装件的独特特性,设计船舶舾装设备三维模型,并将其参数化,利用SYBASE数据库存放数值模型,实现舾装设计参数与设计研发CADDS5舾装功能模块匹配链接。为船舶设计人员舾装件的设计、选型研发提供依据,同时提高效率。     

隔振器对舰船基座振动特性的影响

为了研究隔振器类型及布置方式对舰船基座振动特性的影响,针对舰船设备普遍采用隔振器与基座相连的连接方式,首先分析了隔振器刚度、阻尼等参数对舰船基座激扰力特性的影响,并以某船舶发电机组为例,基于有限元方法讨论了隔振器类型及布置方式对舰船基座振动特性的影响。研究表明,一方面,设备向基座传递的激扰力与隔振器刚度、阻尼及设备—隔振器—基座系统固有频率等密切相关;另一方面,隔振器类型及布置方式对基座振动特性也有较大影响。当激励频率较低时,隔振器布置方式对基座振动特性的影响相对较小;而当激励频率较高时,隔振器布置方式对基座振动特性的影响则相对较大。     

船舶基座阻尼材料敷设优化及实验研究

[目的]船舶基座结构是船舶减振的重要设备,为提高基座结构的减振效果,在结构表面敷设阻尼材料是常用手段。[方法]以基座结构的加速度振级落差为评价指标,应用各向正交惩罚材料密度法(SIMP),建立自由阻尼材料的拓扑优化数学模型。在优化模型中,其约束条件是确保在阻尼材料总使用量一定的情况下实现阻尼材料在基座结构表面的最优分布。最后,以某型船的主机基座为例,在建立的有限元模型的基础上,开展基座结构阻尼材料拓扑优化的数值计算,并利用基座模型实验的方法对拓扑优化数值计算结果进行实验验证。[结果]经验证,获得了阻尼材料的最优敷设方案。[结论]所得成果对船舶基座结构设计和复合材料的应用具有一定的参考价值。     

基于知识工程的自升式钻井平台方案设计方法

针对目前自升式钻井平台方案设计特点,引入知识工程的理念,建立面向对象的知识表达方法及基于实例和规则的混合推理机制,采用参数化设计方法进行特征驱动,在快速生成设计方案的同时对设计进行检验并提出建议,使设计人员的工作重点从数据处理转移到对设计对象的分析上来.开发了原型系统,证明了该方法的有效性和实用性.     

船舶舵机基座轻量化设计

[目的]研究将结构优化设计方法运用于船舶基座轻量化设计的流程及其效果。[方法]选用船舶常用舵机基座为研究对象,利用结构优化软件Hyperworks建立模型并进行优化设计。分析板厚对应力的灵敏度,通过将整体式基座改为柱状式基座并辅以尺寸优化以及拓扑优化手段,获取更为合理的基座形状、板厚分布以及减轻孔位置,从而最终获得最大的轻量化效果。[结果]结果表明:将整体式基座改为柱状式基座,能使该型基座减重12.61%;进一步进行尺寸优化后,该型基座取得了36.6%的减重效果;进行更进一步的拓扑优化后,该型基座更是取得了减重37.7%的显著效果。[结论]所提的轻量化设计流程和方法能为船舶辅助装置实际工程中的轻量化设计提供参考和思路。     

动力舱段基座至壳体的振动特性研究

为研究水下航行器动力舱段内不同类型基座至壳体结构的振动传递特性,在动力舱段壳体、舱壁及平台设计了基座A、基座B和基座C。采用有限元仿真预报和实验验证相结合的方法,研究动力舱段壳体的振动模态和基座至壳体表面的振动传递特性。在某型空压机振动源激励条件下,以振级落差为评价指标,预报不同基座刚度参数对壳体表面振动响应的影响,结果表明适当增大基座的刚度可以减小设备振动至壳体的传递,研究结果对动力舱段基座结构的声学设计有参考价值。     

基座含阻振质量的动力舱段全频段声振特性数值研究

从工程应用的角度出发,将刚性阻振质量带引入动力舱段基座结构的刚性隔振设计中。联合应用声固耦合法和统计能量法,基于ABAQUS/VA ONE,对基座结构含阻振质量带的动力舱段减振降噪效果进行了全频段数值分析。数值研究了阻振质量截面尺寸、截面形状参数、布置位置对基座隔振特性的影响规律,验证了基座刚性阻振质量隔振设计的有效性,旨在为船舶结构声学设计提供参考。     

基于CADDS5的典型船舶门窗盖设计应用研究

文章基于CADDS5软件对某船实例进行舾装设备门、窗、盖模型数值化建模研究应用,采用计算机编程技术,对CADDS5软件的二次开发功能进行研发,结合舾装建造件标准对其参数化建模,构建专业的舾装设备门、窗、盖模块,同时结合实船考虑舾装件的独特特性,设计船舶舾装设备三维模型,并将其参数化,利用SYBASE数据库存放数值模型,实现舾装设计参数与设计研发CADDS5舾装功能模块匹配链接,建立典型船舶门、窗、盖全模型数据库。     

船舶机舱智能布置方法研究

采用知识工程的理论,对船舶机舱布置问题进行知识获取和知识表示,建立机舱智能布置问题的数学模型并用遗传算法进行优化,完成知识推理过程;以CATIA软件为平台,采用CATIA二次开发技术,实现3100TEU集装箱船机舱花铁板平台的智能布置;该研究对船舶智能设计系统的开发有一定价值。     

船用核安全级基座强度研究

船用核安全级基座承受设备重力、波浪载荷和冲击载荷等多种载荷，研究船用核级基座强度对船舶核安全有着重要作用。以某核动力船舶在设定海域的波浪载荷为基础，通过有限元软件NASTRAN对多个海浪作用下的基座结构强度进行数值模拟，并采用等效静力法对基座在冲击载荷作用下的强度进行分析。分析结果表明，冲击载荷对波浪载荷有一定包络性，核安全级基座结构设计应优先考虑该冲击载荷作用。     

基于CATIA V6的船舶结构建库方法

为提高船舶的研制效率,将知识工程应用于船舶节点构件和结构设计过程中是当前工程应用的热点。基于CATIA V6软件平台,探讨三维设计中船舶结构建库流程和建库对结构设计的重要性,系统分析结构资源数据配置内容和组成,重点说明资源表的具体功能。结合参数化建模和知识工程技术,详细分析结构标准件创建步骤和设计要点。以典型船舶产品的几何结构为基础,建立完整的结构标准件和结构件模板,并实现了工程应用,为船舶结构建库提供了技术支撑和决策支持。