基于知识驱动的船舶设备基座参数化设计方法

为提升船舶产品三维设计效率,以船舶设备基座为研究对象,提出一种基于知识驱动的船舶设备基座参数化设计方法。以基座设计知识库为基础,通过知识工程技术中的实例推理技术与规则推理技术相结合的方式获得基座设计最优设计参数,从而驱动基座参数化模型的设计和创建,达到基座设计过程自动化、设计内容模板化的目的。     

合拢管设计制造系统在船舶建造中的应用

船舶合拢管的制造一直是船舶制造的瓶颈之一。针对传统制造方法材料和动力能源的消耗大,精度差易等返工问题,研制了合拢管设计制造系统。该制造系统基于设计规划和工艺知识库的合拢管测量系统软件及智能化数据处理系统软件,实现了合拢管不同空间位置的精确测量、定位、拟合设计和再现制作。实际应用证明,该系统制作质量高,能提高船舶管系生产效率。     

造船部件设计中参数化技术的应用

在研究造船设计中大量部件设计难点的基础上,开发了参数化技术设计部件的方法,实现了部件属性(如材料、重量等)及部件外形尺寸的参数化,由此可根据设计的环境自动或手动完成部件的交互设计和布置,生成必备的生产信息。同时,开发了相关的程序,用于风管部件、管支架以及外舾件的设计和布置,取得了良好的效果。     

基于CATIA的舵杆CAD/CAE一体化设计

船舶舵杆结构是舵装置的重要组成部件,其结构性能关系到船舶的航行安全性。为提高舵杆结构设计效率,以某舵杆为例,在CATIA(Computer Aided Three-dimensional Interactive Application)零件模块中对舵杆进行三维参数化建模,以其内径为设计变量,通过工程数据链接,将舵杆三维参数化模型导入CATIA结构分析模块中进行优化计算。仿真计算结果表明,采用该方法可实现舵杆在CATIA平台上的CAD(Computer Aided Design)/CAE(Computer Aided Engineering)一体化设计,在满足结构强度要求的条件下,优化后舵杆的重量相比优化前减小12.5%。     

基于UG的船舶锚系三维建库研究

利用UG为开发平台．通过UFUN提供的交互界面开发工具．开发了锚系标准件参数化图库模块和锚系非标件参数化辅助设计模块。利于对锚系零件的设计、修改、查询和装配图的零件调用．减轻设计强度．提高设计效率。     

船舶合拢管参数化设计研究

利用三拉绳测量法建立了测量两个空间法兰相对位置的数学模型,分析并讨论了船舶合拢管路径的范围。基于AutoCAD平台,利用VB编程语言,对合拢管进行了参数化设计,使得其可以重现两个空间法兰,并按需生成各种合拢管管路,以指导合拢管加工生产。     

船舶管系复杂支架柔性设计方法

结合船舶管支架生产设计建模的特点,从设计需求、建模方法和技术实现等角度出发,梳理并提出一套完整的管支架柔性建模设计实现方法。通过开发,得到管支架柔性设计的可视化交互设计模块。通过实船应用验证该方法的有效性,结果表明,采用该方法不仅能提高管支架设计的智能化程度,而且有利于控制支架的建模质量,提升设计效率和设计水平。     

参数化部件驱动规则的研究与应用

为参数化部件设定驱动规则,能达到设计规范化、合理化,并提升设计效率和设计质量等目的。通过对风管参数化部件设定相应的驱动规则,使其具备自动匹配功能和提醒机制,达到提高效率、提升质量和防差错的作用。指出驱动规则对参数化部件的积极作用,为今后基于三维设计软件的参数化部件的研发和优化提供参考。     

船舶管系通舱件设计管理方法与应用实践

针对目前船舶设计无法实现以流程驱动设计管理的问题,以船舶管系通舱件为对象进行设计管理方法研究。分析船舶设计管理应用现状,通过对设计任务对象的成熟度状态进行管控的方式,实现管系通舱件设计全流程管控,同时实现基于成熟度的模型权限管理和协同设计信息推送管理。通过二次开发手段,将该管理方法应用于实船设计,可有效提升设计质量和设计效率。     

基于空间系统的区域划分设计

为解决传统的以二维表述为主的船舶区域划分设计存在的详细设计与生产设计联动不顺畅的问题,开展了基于空间系统的区域划分设计研究。在三维设计平台3DEXPERIENCE的空间系统中进行区域划分设计,通过该软件中的3个模块实现三维仿真具现化,其中：Structure Design模块用于创建物理产品,以支撑区域空间划分设计;Part Design Essentials模块可直接绘制或间接创建多个实体,分别描述各类区域空间;Space Allocation模块用于将实体模型转换成目标区域空间模型。研究表明,采用该区域划分设计,由于区域与船体和舾装件共用同一个空间系统,能优化图纸质量,有效避免舾装件干涉,进而降低各系统设计员设计工作的误差率。     

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ObjectARX三维管子支架系统设计

本文主要介绍了在AutoCAD2005平台下的船舶管系支架系统,此系统以Viusal studio 2002和ObjectARX2005为开发工具,实现了管子支架的智能化设计.管子支架设计系统提供了11种标准管子支架,每一种管子支架又可以衍生出2～4种变体,这样基本上能满足船舶生产设计中管子支架的设计.本系统主要的特点是,能灵活创建形状复杂的组合式支架,能够自动的由设计好的管子支架三维图形生成二维工程图,用于管子支架的生产和安装.     

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。     

18万吨散货船船舶管系设计研究

以好望角型散货船为依托研究船舶管系的设计及计算,着重阐述货舱舱底水、压载、艏部污水及货舱进水等对船舶航行安全至关重要的四个系统,对系统组成、设备容量计算、设计要领及规范要求等进行研究,本着降低成本完善系统功能的原则完成设计,为今后类似船型的设计提供了参考依据。     

基于Pro/E的圆锥滚子弧面分度凸轮参数化设计与单侧面加工研究

本文对水下作业机械手中的关键部件,弧面分度凸轮机构进行研究,介绍了基于Pro/E圆锥滚子弧面凸轮参数化建模方法,对应用Pro/Program进行参数化的方法进行了深入分析,以Microsoft Visual Basic 6.0为开发工具建立了参数驱动界面,实现Pro/E的二次开发,有效地提高了产品的设计效率。用ADAMS软件进行运动仿真,验证了参数化设计的正确性。并以圆锥滚子弧面分度凸轮机构为研究对象,介绍了圆锥滚子弧面分度凸轮的加工难点及解决方法,给出了刀位控制的数学模型,用Matlab仿真计算验证其可行性。     

基于FORAN的船舶管路三维设计研究

为探索三维FORAN软件在船舶管路设计方面的应用,对管路建库、设计、出图、几何宏运用和几何宏编写等方面进行分析,探讨FORAN三维管路设计的方法和具体步骤,分析管路设计的关键技术。同时,结合标准参数,对三通旋塞的几何宏编写进行介绍。     

FPSO货油系统管系应力及泵口载荷的分析改进

货油系统作为FPSO最重要的系统之一,一旦出现故障,会使整个海上油田的生产作业陷入停顿或瘫痪的状态,将造成巨大的经济损失,对其进行应力分析,指导管系布置十分必要。本文以30万吨通用型FPSO货油系统为研究对象,应用CAESARII管道应力分析软件建立分析模型,考虑极端工况的加速度、船体变形和风载荷等,对其管系一次应力、二次应力和泵口载荷进行了分析,并对管系的布置进行了优化,提高了管系布置的效率和准确性,为FPSO其他管路系统及其他船型的管系布置提供参考依据。     

船体零部件标准化设计思路

为了提高造船效率、降低造船成本、提高造船质量,造船行业需要引入先进的智能制造理念。船舶制造作为典型的离散型制造行业,其传统的船舶设计、制造模式在一定程度上限制了智能制造技术的大范围推广应用,从船体零部件标准化设计角度,研究如何利用标准化设计手段来扩大船厂智能制造应用范围和场景。形成船体零部件标准化、批量化设计原则和标准,达到降低船舶智能制造技术难度,最终实现船舶制造向连续型生产模式转变的目的。     

舰艇管路系统抗冲击设计及性能分析

针对舰艇管路系统传统抗冲击元器件的缺陷与不足,设计了新型的抗冲击元器件,从结构上改进了普通元器件的约束方式,利用新型材料和新型弹性元件增强了抗冲击效果.同时对舰艇管路系统进行抗冲击性能分析,结果表明新型抗冲击元器件对管路起到正常的约束和固定作用,在冲击载荷作用下,能够增强管路横向、垂向的抗冲击性能,有效降低套管及其约束管路处的应力,保护管路系统因局部应力过大而出现破损,可及时限制管路产生大的位移,保护管路不至于有较大的变形,具有较强的经济性和适用性.