基于CATIA V6的船舶结构有限元网格方法

CATIA作为一款通用的工业设计软件,在许多制造行业得到了广泛的应用。随着V6版本较之V5版本进一步的提升了结构模型转换FEM平面单元的能力,CATIA目前已能够实现船体结构模型直接生成有限元网格。通过深入应用CATIA V6,依靠软件强大的三维建模功能,能够极大的减少船体结构划分有限元网格工作的工时。同时利用关联设计复用以往模型,进一步提高FEM模型的生成效率。甚至能够为实现船舶结构设计CAD/CAE一体化的目标提供了具有可行性的研究路径。因而本文通过分析CATIA软件生成有限元网格机制,结合船舶结构有限元分析对生成网格的要求特点,确定了具有实践性的结构建模与网格划分方法。最后通过实践案例予以验证,结合网格质量检查与优劣势分析,基于CATIA平台为船舶结构快速生成有限元网格提供了一种较为高效的方法。     

基于CATIA V6的绑扎桥三维设计方法

在集装箱船逐步大型化的大趋势下,对绑扎桥的设计要求逐渐凸显。本文基于CATIA V6软件平台,提出了一套绑扎桥三维设计方法。综合考虑了绑扎桥的实际设计需求以及三维模型化的技术难点,通过利用参数化定义,EKL二次开发手段,以及CATIA V6中片体模型转实体模型,片体模型转FEM模型等强大的原生功能有效地解决了快速建模、CAD/CAE一体化、BOM数据与出图信息集成等一系列难题,充分利用了三维技术减少设计流程中的信息孤岛现象,基于高度集成的参数化模型来提高设计响应速度与准确性。最后通过实践案例予以验证并分析了该方法的工程实用价值。     

船舶结构有限元模型局部修正方法研究

为了实现船舶结构有限元模型中开孔和趾端的快速建模,针对有限元网格的局部区域细化方法,基于Patran平台设计开发参数化建模程序。实测证明,该程序能够快速准确地创建开孔和趾端,在一定程度上减轻审图验船人员的繁琐重复劳动,提高审图效率。     

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CATIA V6的船体结构二维出图关键技术

随着三维设计理念在船舶行业中的不断推广,船体结构三维建模方法逐渐普及。三维模型虽较二维图纸有着诸多优势,但目前限于船级社、船东及部分中小船厂的实际情况,"三维设计+二维送审"的工作模式仍是现阶段的主流形式。因此通过三维模型直接实现二维出图,仍具有十分重要的意义。文章主要介绍了一种基于CATIA V6的结构二维出图关键技术,以平台原生出图功能为基础,结合CAA二次开发,提出中间模型技术,解决当前结构三维模型二维出图所面临的问题,整体出图效果较CATIA原生出图功能有显著的提升。     

CATIA二次开发辅助实现空气螺旋桨配重的优化设计

介绍了气垫船变距空气螺旋桨的配重计算方法,编制了一整套计算程序,并在CATIA中进行了有关二次开发。利用CATIA中“测量惯性”功能获得配重的最大与最小转动惯量的精确值。实现了配重建模的自动化,AutoCAD中的配重二维图纸的尺寸更改可快速反映到CATIA中的三维立体模型,实现配重的优化设计。并以某一小型气垫实船举例,对其配重进行了计算分析。     

基于CATIA V6的船体结构二维出图关键技术研究

近年来，随着三维设计理念在船舶行业中的不断推广，船体结构三维建模方法逐渐普及。三维模型虽较二维图纸有着诸多的优势，但目前限于船级社、船东、部分中小船厂的实际情况，“三维设计+二维送审”的工作模式仍然是现阶段的主流形式。因此通过三维模型直接实现二维出图，仍具有十分重要的意义。本文主要介绍了一种基于CATIA V6的结构二维出图的关键技术，以平台原生出图功能为基础，结合CAA二次开发，提出中间模型技术，解决当前结构三维模型二维出图所面临的诸多问题，整体出图效果较CATIA原生出图功能有较大的提升。     

导管空气螺旋性能计算与绘图的一体化实现

在Excel中编程实现了导管空气螺旋桨的性能计算,使得计算过程更加直观可视,并将计算结果较快转化形成导管桨性能计算书中的表格形式。在AutoCAD中编制了LISP程序,利用Excel中生成的剖面型值,较为方便的绘制桨叶图,并自动加密剖面轮廓线控制点以形成CATIA中建模所需数据文件。在CATIA中通过二次开发,实现了桨叶三维模型的自动绘制,该模型不仅可用于整艇的三维建模,亦可用作CFD计算的输入模型。对设计过的气垫船导管空气螺旋桨进行汇总,形成了设计数据库。     

基于二次开发的CATIA三维建模在全垫升气垫船设计中的应用

全垫升气垫船的船体外形结构不再着重考虑水动力性能,而是采用浮箱结构,其折角面、断阶面与倒圆较多,另有垫升风机在浮箱上的出风开口等,空间形状复杂。此外还有风机、导管桨、空气舵、围裙等特种设备,适于用参数化软件CATIA作二次开发来进行三维建模。在CATIA中作了一些二次开发以方便建模,详细介绍了一条全垫升气垫船的三维建模过程,并就CATIA曲面展开功能在柔性围裙设计制造中的应用进行探讨。     

高桩梁板式码头钢筋BIM技术应用

针对目前港口工程高桩梁板式码头钢筋建模困难、性价比低、难以满足出图要求,无法达到设计阶段基于钢筋模型的成果交付要求等问题,对设计阶段构件级钢筋模型创建、出图及计量、参数化设计、模型交付等进行研究。采用Revit软件及Revit API技术相结合的方法,提出参数化的钢筋模型创建、出图一体化技术,并将其应用至实际工程。结果表明,该技术能快速创建符合要求的钢筋模型及图纸,可为类似工程提供参考。     

适合微小间隙的可调地脚参数化设计与实现

针对现有设备放不平、腿部存在微小间隙的问题,应用CATIA软件进行参数化建模设计了一种新型可调地脚,以快速响应实际特定腿部尺寸的设计要求,通过调用参数修改变量直接生成所需零部件模型和加工工程图,制作样机并经实验,验证了设计的有效性和高效率。     

基于参数化表达的船舶结构有限元分析方法

针对船舶的结构特点,文章提出了一种船舶结构参数化有限元分析方法,解决了常规方法中建模效率低以及建立的模型难以修改等问题.该方法运用面向对象的编程技术封装了建模过程中诸如网格划分、构件连接处理等复杂的操作,从而提高了建模的效率.采用参数化的方法建模,在设计的整个周期内都可以通过参数对整个船体结构模型进行修改.建立参数化结构模型与专业有限元软件的接口,通过有限元软件完成结构有限元分析.通过对一条散货船的有限元分析,证明了该方法相对于传统方法的优越性及其工程实用性.     

基于CAA的外板骨材自动布置

为了提高基于CATIA V6平台的船体结构三维设计效率,在三维轻量化模型建模的基础上结合CATIA平台创建骨材的原生功能及二维外板展开图中的骨材参数化信息,提出一种外板骨材自动布置方法,基于平台提供的二次开发工具CAA实现交互式程序的开发,结合实船三维设计项目,验证该方法可以实现常见纵骨架式船体外板骨材的批量化自动布置,与创建骨材原生功能相比,该方法在效率上有着显著的提升,可缩短设计周期,节约设计成本。     

船舶结构有限元模型快速生成研究

寻求一种快速的船舶有限元建模方法一直是船舶设计工作者努力的课题,直接利用AutoCAD中的二维结构图快速生成船舶结构的三维有限元模型,是一种自动化程度较高、快速性较好的方法,通过介绍船舶结构有限元模型数据的计算生成方法等,体现了其在船舶结构有限元建模上的优越性及局限性,以利于深入开展研究.     

基于CATIA的锚泊设计优化和仿真

传统的锚泊布置设计步骤繁杂,且重复工作量大,通过引入参数化建模设计思路和知识工程理念并结合CATIA软件对锚泊布置设计进行流程优化和知识工程积累,以达到快速建模和参数化维护目的,从而在提高设计质量的同时缩短整个锚泊设计周期,降低设计、修改和维护成本。     

基于参数化船模的静水力计算

船舶静水力要素全面表达了船舶浮性和稳性随吃水而变化的规律,能够综合反映船舶的静力性能。传统的二维计算方法过程较为繁琐,且计算结果精度受横剖面个数的影响。本文应用数学型线法和三维参数化建模方法,快速生成船体型线,精确构建附带属性和边界条件的船舶三维模型,通过对CATIA软件进行二次开发,将三维设计和静水力计算有效集成,提出基于船舶三维参数化建模的静水力计算方法,可以直接计算和获取其静水力要素,操作简单,结果可靠,具有较强的实用性。     

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。     

船舶舱室参数化设计的方法研究与软件实现

在船舶设计过程中舱室设计计算工作不仅繁琐,而且由于迭代设计过程中的不断更新,出现重复建模、分析计算结果与舱室模型不一致等问题。文章通过研究复合数据结构、基于宏命令的参数化设计方法与自动刷新机制,结合舱室特点,探索舱室参数化设计方法,从而实现大表面、舱室和舱容计算结果的拓扑关联,解决了舱室快速建模,自动更新舱容结果等问题,并通过自主研发来实现船舶舱室参数化设计软件。     

基于CATIA的船用螺旋桨三维建模方法

针对船用螺旋桨三维外形较复杂的特点,提出一种基于CATIA平台的坐标变换的船用螺旋桨三维建模方法,给出由叶切面局部坐标系到全局坐标系的变换公式,采用Excel快速完成数据处理,用VB.net语言对CATIA进行二次开发,完成桨叶曲面型值数据的读取与批量导入,最终快速得到螺旋桨三维模型,该方法柔性好、效率高,可以根据不同设计参数快速得到对应的螺旋桨三维模型,并对模型进行优化处理。     

基于CATIA的非常规FPSO快速建模方法

圆筒型特殊结构的非常规浮式生产储油卸油装置(FPSO),辐射发散状骨材数量众多,骨材定位建模过程繁琐,且耗时费力,为便于快速建立圆筒型FPSO模型,减少建模过程中的重复性工作,保证骨材之间的关联性,提高建模效率.文章基于CATIA的3D EXPERIENCE平台,提出一种灵活运用工程模板技巧,建立圆筒FPSO模型的快速建模方法,并将其与基于CATIA的直接旋转SSY法,以及FEMAP、NAPA Designer通用软件建模法对比.结果表明:首先,基于CATIA的快速建模法,建立局部母体工程模板,可解决辐射性骨材定位繁琐的问题,实现快速批量构建圆筒模型的功能,且建立的模型容量较小;其次,可保证批量旋转复制板之间和骨材之间的关联性以及属性可继承性,减少重复性工作,提高建模效率;最后,当后期调整模型时,由于模型内部结构之间具有关联性的特点,仅更改所需部位结构,其余结构会自动跟随调整,进而减轻后期修改模型的难度和工作量.