船舶虚拟仿真技术在船舶建造评估中的应用研究

文章分析了当前船舶虚拟仿真评估技术的产业现状,介绍了船舶虚拟仿真技术在船舶建造评估中的应用发展趋势,对实现船舶虚拟仿真技术在船舶设计运用中存在的问题和难点进行了探讨,指出了我国先进船舶制造模式的关键技术和应用前景.     

基于虚拟仿真技术的船体分段制造计划管理研究

为使编制的计划具有良好的可执行性,利用虚拟仿真技术建模和优化,对编制的计划作出预测评估和可行性分析。通过Plant simulation仿真工具,参照车间实际布局,从车间层到单元设备,逐层次建模,根据设计输出BOM所确定的中间产品物量及工艺流向,结合场地资源、设备资源和劳动力资源等约束条件,把船厂生产信息完整的映射到仿真平台。通过仿真所得到的可视化分析结果,利用GA遗传算法优化仿真结果,评价计划编制的合理性和可执行,为计划编制提供基于可动态实时调整的参考方案。     

价值工程在船舶艉柱设计和建造中的应用

我厂历年建造的万吨级船舶都采用带有艉柱框底骨的铸钢艉柱。铸钢艉柱存在成本高、重量大、工序繁、建造周期长、质量难以保证等弊端。通过分析,认定钢板焊接艉柱较铸钢艉柱有着非常显著的优点,从而确定以钢板焊接艉柱代替铸钢艉柱。     

依据MBD的LNG船分段虚拟建造仿真技术

依据基于模型定义（Model Based Definition,MBD）的船舶虚拟建造技术是对船舶设计技术的创新。通过选取液化天然气（Liquefied Natural Gas,LNG）船船体分段建造的重要工艺环节,基于统一的三维模型,根据船舶建造工艺流程,在实船建造前开展基于三维模型的虚拟仿真验证,动态分析船舶中间产品的可制造性以优化工艺设计,打通船舶产品设计（Ship Product Design,SPD）三维模型在三维完整性建模设计、虚拟仿真、生产中的数据链路,形成基于三维模型的产品设计、工艺设计和建造仿真技术方案,可有效降低现场返工率、提升船舶建造效率和质量。     

国产化船舶制造三维设计软件的开发与应用

介绍了船舶制造三维设计系统SB3DS的开发内容、特点及部分模块的应用情况。     

仿真技术在船舶分段建造计划中的应用研究

利用Quest软件建立了船舶分段建造流程的三维仿真模型,以某船厂的分段建造先行中日程计划驱动仿真模型运行,选取生产节拍的均衡性、场地占用率以及计划完成情况作为系统评价指标,验证该计划的合理性,实现了分段建造计划的仿真与优化,研究表明仿真技术为精益造船模式下的船舶生产计划的合理性制定提供了量化判断依据和技术支撑。     

生产设计在我厂船体建造中的应用

通过生产设计在我厂船体建造中的应用，阐述了生产设计的必要性及其主要内容，并较详细地介绍了生产设计中合理编码的原则、方法和符号。     

虚拟仿真技术在实船中的应用

简要描述虚拟仿真技术的特点、技术环境,介绍武昌造船厂当前所具备的信息技术条件。以一船应用开发为例,介绍了虚拟仿真技术分别在经营投标、三维模型二次干涉检查、运动学分析、有限元分析、数字化产品漫游等领域的应用及相应成果。     

TRIBON船体系统应用与开发

本文介绍了TRIBON船体系统的应用开发现状以及个人体会。     

虚拟产品开发技术及其在舰船建造中的应用

介绍了关于虚拟产品开发（ＶＰＤ）技术的模拟和虚拟现实、虚拟产品数据和ＳＴＥＰ标准、并行工程的ＣＡＸ集成系统和虚拟产品开发系统及技术、ＶＰＤ技术应用层次等概念。在分析了ＶＰＤ技术在国内外舰船建造中应用的情况后,提出了促进ＶＰＤ技术在我国舰船建造中的应用建议。     

基于语音识别的船舶三维虚拟仿真平台研究

近年来,计算机技术不断发展成熟,计算机辅助技术在船舶工业的应用也越来越广泛。船舶三维虚拟仿真技术是指在计算机仿真平台中建立船舶的三维运动模型,通过输入一定的工况和载荷条件,对船舶模型进行动力学仿真试验,并在试验结果的基础上指导船舶的设计与制造。语音识别技术通过声音信号的分析和处理,使用语音指令实现远程控制,提高工作效率。本文系统介绍了语音识别技术的原理,将语音识别技术与船舶三维虚拟仿真平台相结合,改善了传统船舶仿真平台的工作效率,具有重要意义。     

舰船虚拟维修仿真应用系统的设计与实现

虚拟维修技术对于舰船、航行器等复杂装备的维修性设计与分析具有重要意义。详细分析舰船维修性设计对于虚拟维修仿真的应用需求,在此基础上提出一种面向舰船维修仿真应用系统的架构,设计该系统的组成及各模块功能。该应用系统架构包括数据层、功能层、接口层及用户界面层4个层次：在数据层,可实现数据的数据库存储和本地存储;在功能层,设计了多个仿真数据管理功能、运动捕获数据处理功能以及可视性、可达性和舒适性等多个高级分析功能;在接口层,提供了与Teamcenter（TC）平台的数据集成功能,可实现从TC下载舰船JT模型至仿真系统中,以及将仿真结果和场景文件等上传至TC;在用户界面层,设计了人性化的系统操作界面,可实现客户与系统之间的友好交互和操作。最后,结合Jack仿真软件,实现舰船虚拟维修仿真应用系统的原型,该原型系统为开展舰船虚拟维修仿真数据的管理与应用以及运动捕获技术在虚拟维修中的应用奠定了基础。     

基于VR虚拟现实技术在舰船航行轨迹中的应用

常规的舰船航行轨迹规划技术,设置探索航行线路的栅格疏密值差异过大,导致对复杂海域的航行轨迹规划不合理,为此研究VR虚拟现实技术在舰船航行轨迹中的应用。该技术对海域环境中的航行区、障碍区以及舰船自身进行虚拟场景模拟实现人机交互,通过动力学的运动曲线计算舰船的动态位姿,根据障碍物在航行区域的分布、体积等数据设置栅格大小,驱动虚拟舰船,提取舰船的航行曲线、侧倾角曲线以及侧向加速曲线,调整舰船航行轨迹。实验结果表明,与2种常规技术的应用相比,虚拟现实技术设置的栅格疏密值更加符合航行轨迹规划要求,所得到的航行轨迹更加合理。     

基于虚拟现实技术的舰船设备维修研究

传统舰船设备维修方法,故障部件拆卸工序较为复杂,设备内部结构的掌握情况不到位,导致设备故障识别准确率下降。针对这一问题,提出基于虚拟现实技术的舰船设备维修方法。划分舰船设备的振动级别,根据判别标准,选取存在故障的设备零件,利用虚拟现实技术,对设备进行三维实体建模,模拟设备部件逆过程操作工序,访问知识库制定相应维修工作,监控维修环境和设备参数变化,根据虚拟演示,完成设备维修的实际操作。实验结果表明,此次方法相比传统方法,提高了设备故障识别准确率,且设备维修后,能够确保其任务可用性。     

基于虚拟现实的VR船舶零部件设计研究

针对传统虚拟现实零件设计公差较大,导致VR零部件契合度较差的问题,研究基于虚拟现实的VR船舶零部件设计。该设计根据零件实体模拟绘制出二维平面草图,按实际比例设置三维图像比例尺搭建三维效果图,将单个三维零件进行组合,调整嵌入尺寸及平衡系数建立三维零件模型组,利用Clut插件进行动态模拟演示,根据零部件灵活度调整公差,实现基于虚拟现实的船舶零件设计。实验结果表明:与传统的VR零部件设计相比,所研究的VR零件设计契合度提高了16.7%。由此可见,所研究的VR零部件设计更满足当下船舶设计的需求。     

用于船舶损管决策的虚拟现实技术研究

随着科技的发展,不仅仅是通过合理的设计保证船舶的耐用性,更合理的方式是通过加强船舶的损管系统,准确地找到损伤,快速排除险情是保证船舶安全和人民生命安全的重要途径。本文通过研究现有的虚拟现实软件,鉴于Virtools的灵活性和可扩展性,选用此软件进行虚拟现实技术的研究。其次,利用Maya制作的船舶三维模型,并且赋予模型材质和为模型打灯光,最终将渲染完成的船舶模型导入Virtools建立虚拟现实环境中实现船舶损管训练。研究说明在虚拟现实环境中进行火灾损管的训练,能够极大地节省成本,降低实地风险,有效保护人员安全。     

基于视觉搜索的舰船跟踪方法研究与仿真

基于视觉图像处理方法实现对舰船目标的跟踪识别,提高对舰船目标的搜索和打击能力。传统方法采用舰船目标轮廓亮点检测方法实现对目标的视觉搜索,在图像模糊和背景干扰较强时,检测效果不好。本文提出一种基于相邻帧补偿和尺度不变特征变换的舰船视觉搜索跟踪算法。为提高舰船目标图像视觉特征采集的清晰度和稳定性,采用电子稳像技术对舰船视觉信息采集进行直方图均衡处理,采用尺度不变特征变换SIFT技术对舰船目标进行角点特征提取。采用相邻帧补偿技术进行背景干扰滤波,在相邻两帧之间求解舰船的运动参量,实现对舰船目标的视觉搜索和跟踪。仿真实验表明,采用该算法实现对舰船目标的视觉搜索跟踪,舰船视觉特征的稳像性能较好,对舰船目标的准确识别率较高,展示了较好的应用价值。     

基于虚拟仿真的船舱大型部件维修通道分析

如何在狭小的船舱空间中对数量众多的设备进行高效的维修一直都是舰船综合保障分系统设计的重要研究部分。良好的维修通道是实现舰船高效维修的基础。文章在船舱设备的维修性评价指标体系的基础上,提出了分析大型部件吊运维修通道的4个指标。然后,基于虚拟仿真和层析分析法,提出了具体的评价方法。最后以辅机舱汽缸盖维修通道为例,进行了验证。     

基于随机排挡的船闸通过能力研究

建立船闸过闸简化模型,运用蒙特卡洛方法与二维装箱启发式算法相结合的随机仿真方法,对不同尺度船闸设计方案的通过能力进行计算,结合船闸通过能力的影响因素和定量计算结果进行分析讨论,论证和优选合理的设计方案.计算结果表明:采用船舶先到先服务策略时,同等宽度船闸的闸室利用率大致相同,一次过闸吨位指标随闸室长度扩大而增加;采用船...