从CATIA到TRIBON的板架结构数据转换方法

船舶行业不同CAD软件间的数据交换是个倍受关注的问题,从CATIA到TRIBON的数据转换是其中一个重要的环节。通过对船舶CAD软件CATIA与TRIBON之间模型数据结构的分析研究,开发了从CATIA到TRIBON的船体板架结构的数据转换方法。该方法首先分析研究CATIA结构树,然后通过对CATIA系统的二次开发提取板架结构几何与属性信息,其中可以通过控制提取数据的精度来提高数据转换过程的精度;利用外挂软件将数据信息合并到一个文档,按照数据映射关系将其转换为能够在TRIBON中进行建模的格式文件;开发TRIBON系统建模模块,最终迅速有效地完成数据的转换。几个板架结构的转换实例说明该方法能为两个不同CAD软件间的数据交换提供一种有效的工具。     

基于AutoCAD的外板自动展开技术

在船体结构详细设计阶段,外板展开图通常经由Auto CAD绘制而成。此类通用绘图软件对专业领域的针对性支持相对有限,在制图过程中仍需要大量的手工介入,操作繁琐且低效。通过对Auto CAD进行二次开发,利用计算机程序自动完成展开过程中的重复性工作,可提高其专业化程度,从而提高外板展开的效率。程序以肋骨型线图为输入数据源,通过对图形添加扩展数据来识别相关肋骨型线,实现外板的快速全自动展开。使用该技术,能极大地缩短外板展开过程。     

按给定展开宽度进行船体外板展开计算

本文提出了按给定展开宽度进行船体外板展开计算的方法。其计算结果提供船体纵向板缝在横向板缝上的坐标、该块外板上横向板缝的曲线长度、按给定展开宽度展平外板的简易图形及其必要的数据。该方法将船体板缝放样和外板展开结合一起进行,为船体施工提供更多方便。     

基于VB.NET的Napa Steel快速建模程序的开发

为能够在已有平面CAD图纸的基础上快速创建Napa Steel三维模型,联合使用Auto CAD及Napa二次开发技术建立CAD输出到Napa Steel的数据通道,在平面CAD图纸中进行鼠标拾取,可直接将其转化为三维构件信息,创建Napa Steel三维结构模型。该插件可省去繁琐易错的人工测量读取数值的过程,节约2/3以上的建模工时,已在多个实船项目中成功应用。     

大曲率帆形板水火弯板火路生成算法研究与实现

目前帆形板水火弯板工艺参数的确定是水火弯板研究的热点之一。在深入研究成形曲面与检测曲面之间差异的基础上提出大曲率帆形板水火弯板火路坐标参数生成方法,该方法将成形曲面与检测曲面在同一坐标系下进行对比,获取成形曲面特征曲线与检测曲面相应特征曲线的交点坐标;对于横向未成形,则交点坐标点的连线为下一步火路坐标,对于纵向未成形则布置在交点坐标附近。最后通过实验的方法验证了该方法的可行性,可望在帆形板水火弯板火路坐标预报中得到实际的应用。     

基于标准中间文件的CAD-CFD接口开发与应用

船舶行业的虚拟试验系统需要在CAD软件中建模在CFD软件中分析计算,两者往往需要重复建模,或者需要花费大量精力进行数据转换和复用。为此,提出在CAD和CFD接口程序设计中建立标准中间文件的方法,两者可共用一套标准数据,实现快速建模。介绍设计的标准中间文件格式;并设计接口程序抽取、解析标准中间文件中的船体型值表数据,在UG中自动创建船体模型,根据计算域参数和网格信息数据在Gambit中自动建立计算域、划分网格,导出CFD软件Fluent支持的msh格式数据,最终完成流体分析,解决了手工工作的繁琐和不系统问题。     

基于CAD模型的船舶有限元建模方法

基于NX的三维CAD/CAE通用集成平台,提出一种基于CAD模型快速生成船舶结构有限元网格的方法,在CAD环境中将船舶中相交结构进行分割,建立相邻边的匹配关系,将CAD模型转换成多面体模型,在多面体模型中实现相交板架的缝合操作,最后生成有限元网格模型。以实际船舶模型为例进行测试,结果表明,该方法可以实现CAD模型与网格模型的自动关联,CAD曲面修改时网格模型可以自动更新,可有效提高网格的生成效率。     

以最佳展开宽度进行船体龙骨底板板缝计算机辅助设计及展开计算

一、前言本文考虑了龙骨底板展开的特点,综合了一般船体外板板缝自动排列和展开计算的方法,提出了以最佳展开宽度进行船体龙骨底板板缝自动排列和展开计算的方法。该程序将作为“船体外板计算机辅助设计与建造系统”的一个模块,提供最佳宽度龙骨底板板缝的坐标,作为船底外板以最佳展开宽度进行板缝自动排列的依据,从而提高了船体外板建造的自动化程度。     

船体外板展开算法及程序实现

对船体肋骨型线图和外板展开图的计算及绘制方法进行了研究,运用参数化三维实体建模技术解决船体外板的展开问题.使用VB.NET和SolidWorks图形软件开发了船体外板展开过程的计算机程序,并将建立的外板模型信息保存到数据库中,提供网络远程数据访问服务,用于生产与设计的需要.     

船底外级计算机辅助设计

本文介绍利用计算机进行船底外板板缝的交互设计来提供板缝同横接缝的交点坐标以及同所有肋骨线的交点坐标的方法.输出结果可用来绘制板缝线和作为外板展开的依据.克服了最佳展开宽度处理外板方法的缺点,能满足建造工艺,而且算法简单.     

船体外板重量重心计算程序

本文介绍了一种适合PC—1500A计算机使用的船体外板重量重心计算程序。利用该程序即可根据型线图迅捷地计算出船体外板的重量及重心位置。计算实例表明,利用程序计算结果可靠,精度误差在允许范围内。     

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。     

Comparison of the crashworthiness of various bottom and side structures

The purpose of this work is to compare the resistance with damage of various types of double bottom structures in a stranding event. The comparative analyses are made by use of a commercial, explicit finite element program. The ship bottom is loaded with a conical indenter with a rounded tip, which is forced laterally into the structures in different positions. The aim is to compare resistance forces, energy absorption and penetration with fracture for four different structures. Those four structures are: a conventional double bottom, a structure (presently protected through a patent) with hat-profiles stiffened bottom plating, a structure where all-steel sandwich panel is used as outer shell and a bottom structure stiffened exclusively with hat-profiles. The paper shows that it is indeed possible to elevate the crashworthiness of side and bottom structures with regards to the loading considered here without increasing the structural weight.     

基于iSIGHT的耐压壳静动力学综合优化设计

根据圆柱形耐压壳设计中对强度和稳定性，振动和声辐射的要求，建立了数学模型。以重量最轻，临界频率最大综合优化了耐压壳的静动力学性能。同时，运用APDL语言进行了耐压壳参数化有限元建模。分别在iSIGHT设计环境下集成了自编程序和参数化有限元模型，两种方法给出了吻合的最优结果。     

Automatic FE modeler using stiffener-based mesh generation algorithm for ship structural analysis

Shipbuilding industries have started to employ 3D CAD systems to integrate all design and production processes by achieving seamless data transfer and data sharing. The emerging 3D CAD system brings a considerable change in FE analysis field. The availability of 3D geometry increased the recognition of the need for developing automatic FE modeling system consequently.

However, general automatic mesh algorithms developed by academic research field have a limitation. The difficulty in satisfying lots of line constraints and the absence of proper idealization of 3D geometry entities defined in CAD system hinders directly employing the general mesh algorithms.

In this research, an automatic FE modeling system has been developed for cargo hold FE modeling and whole ship FE modeling. The basic concept of the algorithm is to decompose surfaces using stiffener lines into subregions and generate mesh using a rule established based on FE modeling practice of ship structure. Since the decomposed subregions take simple polygon, they can be easily transformed into elements by decomposing the polygon according to the rule defined considering the shape of the polygon and mesh seed on its perimeter. The algorithm is also designed to treat appropriate geometry idealizations for bracket-type surface and stiffener connections. The idealization process is also completely customized based on FE modeling practice. The validity of the developed system is verified through illustrative examples.     

锥柱结合壳设计研究

为优化带凹角的锥柱结合壳舱室的设计,编写结构计算程序,对锥壳的强度与稳定性计算及锥柱结合壳舱室稳定性计算通过规范的解析式求解,对锥柱结合壳的凹凸角强度计算通过迁移矩阵法求解。程序采用自动计算节点坐标方法,解决结构参数的改变需求,从而实现优化计算。     

TRIBON与SPAR数据接口技术研究

在船舶制造领域,船舶设计软件TRIBON系统和船舶生产管理软件SPAR系统使船舶的设计与管理都实现了信息化,但设计信息与管理信息的分离,造成了诸多信息孤岛必须进行数据交换接口的研究。为了研究船舶设计系统(TRIBON)与生产管理系统(SPAR)之间的数据接口技术,采用基于统一BOM的集成方法,主研发出TRIBON与SPAR系统之间的数据交互接口程序,实现了生产与管理的信息共享。     

基于模糊综合考评的船型方案工艺性择优

本文提出在船型优化设计时就应考虑建造工艺的优化。在模糊综合考评方法的基础上，提出以线型光顺性、外饭可展性及外板加工性作为船体线型工艺量化分析的评判准则。文中还讨论了评价指标的数量化，隶属度的确定，权重分配的求解方法等，并用算例说明。     

同心球壳-球体系感应磁场的解析解

考虑薄壳体和非薄壳体结构的感应磁场可提高舰艇感应磁场数值建模精度,开发相应的磁场数值程序包时,磁场解析解模型是验证程序包数值准确性的有效手段。同心球壳-球体系模型是验证同时考虑薄壳体和非薄壳体感应磁场数值准确性的理想模型。基于分离变量法推导了该模型感应磁场的解析解,以积分方程法和有限元法为参照,解析解误差均在5%以内,表明了导出解析解表达式的准确性。     

基于Cimatron的自由曲面数控加工

为了提高自由曲面数控加工的工件成型质量,文中基于C im atron软件CAD/CAM集成环境下,对反向工程中重构出的自由曲面CAD模型进行数控加工编程的方法和原则进行了讨论,提出通过“WCUT”和“SRFPKT”的数控编程加工方法可以获得较高的成型质量和加工效率。并用实例验证了其有效性。