基于知识工程的船体结构快速设计

在确保安全的前提下,快速设计出优秀船体结构并实现快速修改是船舶设计师梦寐以求的目标。针对这一目标,提出了基于知识工程的船体结构快速设计方法,引入船体结构知识本体的概念,将知识工程原理和参数化技术相结合,对船体结构设计知识库的建立进行了研究,实现了船体结构三维快速设计。设计中设计船的结构构件位置通过位置参数确定,构件尺寸通过母型知识库并运用函数插值再结合规范要求获得。实例表明,该方法将设计知识嵌入到船体结构知识本体中,既有助于设计知识的保留和再利用,又能实现对设计结果的自动检查,进而快速获得合理的船体结构。     

基于知识的船体结构快速设计及优化

在确保安全的前提下,快速设计出优秀船体结构并实现快速修改是船舶设计师梦寐以求的目标。文章针对这一目标,提出了基于知识的船体结构快速设计方法,引入船体结构知识本体的概念,将知识工程原理和参数化技术相结合,对船体结构设计知识库的建立进行了研究,实现了船体结构三维快速优化设计。设计中设计船的结构构件位置通过位置参数确定,构件尺寸通过母型知识库并运用NURBS函数插值再结合规范要求获得,对主要结构采用量子行为遗传算法进行优化。实例表明,该方法将设计知识嵌入到船体结构知识本体中,既有助于设计知识的保留和再利用,又能实现对设计结果的自动检查,进而快速获得合理的船体结构。     

船舶零件的参数化设计和结构分析

为实现船舶零件的快速设计和分析,使设计人员在设计阶段就能了解产品的力学性能,以某船用齿轮为例,采用先进参数化设计方法对其快速设计进行研究。首先建立某船用齿轮结构齿廓部分渐开线运动方程,并基于三维CAD系统UG实现了齿轮结构的参数化设计,实现齿轮结构的快速生成,得到该齿轮精确的设计模型。基于有限元环境,将几何结构与载荷分别建立相互区别id号,并分别相互引用,实现了齿轮结构有限元分析过程的参数化,快速得到了齿轮结构工作过程的应力分布云图,为设计人员提供参考。     

油船内壳快速设计与舱容校核系统的开发与应用

为提升油船内壳的设计速度并准确校核货舱舱容,依托上海交通大学自主研发的船舶数字化智能设计系统KSHIP(Knowledge-based Ship-design Hyper-Integrated Platform)研究油船内壳快速设计建模方法。针对船尾横剖面提出半自动设计和自动设计方法,采用NAPA软件进行二次开发,形成油船内壳快速设计建模与舱容校核系统。实船设计验证结果表明,应用该系统能实现对油船内壳的快速设计并准确获得货舱舱容,结果满足设计要求,可为后续油船的性能计算提供参考。     

潜艇结构快速设计研究

介绍了采用Sysware平台对潜艇结构快速设计模块的设计与开发.主要介绍采用参数化的设计界面利用规范计算公式、迁移矩阵法计算程序及板架与刚架的计算程序对潜艇基本结构实施快速优化设计及计算报告的快速替换.本快速设计模块,输入方便直观、前后处理功能强、计算正确、快速、实用,为实施潜艇结构快速设计方案,提供了强有力计算工具.     

门式起重机主梁的快速参数化设计系统研究

针对采用传统方法设计门式起重机主梁周期长、效率低和制造成本高等问题,在大规模定制思想的指导下提出参数化的快速设计方法。通过三维Solid Works 2010软件构建主梁模型,以VB软件为开发工具,并以Microsoft Access为支撑数据库,建立门式起重机主梁的快速设计系统。该系统采用模块化设计、自动生成装配草图和工程图优化设计等关键技术,解决传统设计方法的难题,不仅提高了产品制造质量,还可满足客户快速定制的要求。     

基于造船CAD/CAM系统的船舶快速设计方法

以造船CAD/CAM为平台,通过对船舶快速设计的需求分析,指出了现有造船CAD/CAM系统的欠缺之处,提出了解决的方法,论述了系统在船舶设计标准化、规范化和处理由设计产生的生产信息方面可实现快速设计,并针对各个可实现快速设计技术的方面,提出用Vitesse语言编制相应的程序以实现这些技术;通过建立标准元件库实现标准化,编制设计规则实现规范化,运用直接的数据抽取方式实现生产信息获取的正确性、实现产品数据管理。     

基于双向式分层建模的产品变型设计系统研究

产品的快速变型设计是企业实现快速响应市场的重要手段,而产品快速变型设计的实施首先必须建立合适的产品模型.本文以装配模型为中心提出并分析了一种双向式分层建模方法,指出这种产品模型应是动态的、智能的.基于该动态模型建立了一种产品变型设计系统框架,并对此框架进行了详细的描述.最后,在UG中给出了一个变型设计的原型系统,并叙述了其实施过程.     

Tribon环境下的吊运眼板快速建模方法研究

分段吊运设计是造船生产设计的重要环节,吊运眼板作为分段吊运设计的重要组成部分,其部件库的建立过程需要大量的时间和工作量.基于上述实际工程问题,本文通过研究Tribon的快速建模环境,借助二次开发工具Vitesse和Python编程语言,就如何应用Tribon内部自带的建模语言对吊运眼板进行快速建模的原理和方法进行了具体介绍.基于上述原理,本文建立了一套完整的吊运眼板快速建模程序,实现了吊运眼板的可视化快速建模,对于解决实际工程问题具有重要意义.     

面向产品族的麦芽生产设备快速设计平台开发

为了提高麦芽生产设备响应市场的能力,以产品族为对象,Solid Works Enterprise PDM为框架,运用广义模块化技术,基于Solid Works通用平台二次开发,开发了面向产品族的麦芽生产设备快速设计平台,实现了平台模型搭建和产品快速设计分析优化功能,缩短了新产品开发周期,提高了设计效率,可快速响应个性化的市场要求.     

山区天然河流设计最高通航水位确定方法的探讨

在阐述频率与保证率概念的基础上,为使规范中的设计最高通航水位的确定方法与设计最低通航水位的确定方法相同,并同时直接计算通航期,对山区天然河流最高通航水位确定方法进行了探讨。研究认为,根据山区天然河流的实际情况,由频率法改成保证率法是较合理的,并通过29个通航河流的水文站资料,对2种方法的对应关系进行了对比分析。     

基于位移的高桩码头抗震设计方法

在美国高桩码头抗震设计规范的基础上,从设计流程、设计地震动和性能目标、材料特性、结构分析模型、抗震分析方法等方面,介绍了高桩码头基于位移的抗震设计方法,并对规范采用的方法及有关问题进行解释,通过一个工程案例说明高桩码头基于位移的抗震设计的实施过程。基于位移的抗震设计可以很好地实现多地震水平、多设防目标的抗震设计思想,是目前和未来高桩码头抗震设计发展的方向。     

FPSO模块标准化及管线一体化设计

结合CFD11 FPSO上部模块管线设计经验，提出模块标准化和管线一体化设计思路，并在XJ23-1 FPSO得到了充分的运用和肯定，可供FPSO上Topside的设计参考。     

Practical estimation methods of the design loads for primary structural members of tankers

Various design loads used in the strength evaluation of ship structures have been introduced currently by classification societies. As most of these design loads have been determined as the standard loads for the sake of convenience, the relationships between the design loads and the sea states actually encountered by ships seem to be weak. Accordingly, it may be difficult to refer and utilize them as the fundamental design concepts for ship designers or the operational guidelines for ship operators. To overcome these difficulties, the authors have developed practical estimation methods of the design loads having transparent and consistent backgrounds to the actual loads acting on primary structural members of tankers. In this paper, the design sea states that closely resemble the actual sea states which are considered as the most severe for hull structures are firstly proposed. Secondly, the practical estimation methods of the design sea states are proposed by parametric studies using the results of series calculation of representative tankers. Thirdly, the practical estimation methods of design regular waves resulting in the same level of stresses with that induced in irregular waves under the design sea states are proposed. Finally, the practical estimation methods of the design loads such as ship motions, accelerations, hull girder bending moments and hydrodynamic pressures that are induced under design regular waves are proposed.     

钢管桩与上部结构剪力键连接的破坏模式及设计方法

钢管桩与上部结构剪力键连接的设计方法,国内外相关规范尚无明确的规定,也没有完整的计算理论。基于现有研究,探讨钢管桩与上部结构剪力键连接的破坏模式,分析破坏机理;阐述钢管桩与上部结构剪力键连接的设计理论、设计方法,为完善剪力键连接的设计方法提供依据。     

2万吨重吊船设计过程的两种新方法初探

文章介绍2万吨重吊船在设计过程控制所采用的两种新方法,分析"设计履历表"、"无纸化送审"在该船设计过程中的应用情况,可为其他船舶设计控制提供参考。     

结构优化方法及其在舰载武备结构设计中的应用

结构优化方法是一种以有限元法为基础的现代设计方法。详细介绍了结构优化的基本概念和分类，以及结构优化在机械结构设计中的详细应用流程。最后以某型发射装置基座为例，利用Hypermesh建模工具和Opti—struct优化工具，对其结构优化的过程进行了较为详细的说明。优化结果表明，该方法在提高结构材料的利用率和提高结构刚性方面有较高的现实意义。结构优化方法将会代替传统的设计方法，成为机械结构设计中最主要的设计方法之一。     

航母机库飞机调运线路数字化设计方法初步研究

通过对栅格解耦法、设定节点法和线路段落划分法这三种方法进行分析，比较了其优缺点，得出航母机库内舰载机的调运线路可采用线路段落划分法。在结合图例的基础上，说明了机库内舰载机调运线路的设计以及线路的优化筛选，从而得出了几条最佳调运线路。同时，也提出了一些需进一步解决的问题：需研究用计算机处理技术来实现布列方案与线路段落划分法方案的智能化接口、采用数字化处理技术来实现调运线路全集表的制作并进行优化筛选。     

导流管结构设计方法研究

对导流管结构区域进行了划分,对导流管结构设计的规范要求进行了研究。分析并得到了三种导流管结构设计方法,包括壳板、加强隔板、支撑结构的设计,刚度衡准条件,以及焊接工艺的设计。对大型拖网加工船的导流管进行设计计算,分析对比了不同设计方法的计算特点和适用范围。对比认为方法二的设计考虑了冰区航行船舶的要求,具有更广泛的适用性。     

Extensive study on the design loads used for strength assessment of tanker and bulk carrier structures

ClassNK has undertaken wide-ranging basic research covering many aspects related to the safety of ship structures, including design loads, structural analysis, strength assessment of buckling, collapse, and fatigue, and rational corrosion margins to develop new design standards which have transparency and consistency. Among the wide-ranging basic research, this article summarizes the results of extensive work on the design loads used for strength assessments of tanker and bulk carrier structures. The main aim of the research was to develop practical estimation methods of design loads with rational technical backgrounds relating to the actual loads acting on the primary structural members of tankers and bulk carriers. During this study, we proposed the following methodology. Design sea states that closely resemble the actual sea states which are considered to be the most severe for hull structures. Find practical estimation methods for the design sea states by parametric studies using the results of series calculations on representative tankers and bulk carriers. Find practical estimation methods for design regular waves which will result in the same level of stresses as those induced in irregular waves under the design sea states. We also briefly introduced some practical estimation methods for the design loads, such as ship motions, accelerations, hull-girder bending moments, and hydrodynamic pressures that are induced under design regular waves. The findings in this study have been summarized and implemented in the new design standards for tanker and bulk carrier structures.Updated from the Japanese original which won the 2003 SNAJ prize (J Soc Nav Archit Jpn 2002; 191:195–207; 2002; 191:208–220; and 2002; 192:723–733)