基于AP218船体结构模型数据转换技术研究

以TRIBON系统为研究对象,以船舶STEP标准应用协议AP218作为中间文件,构建船体结构模型数据信息提取与转换系统,实现船体结构模型信息在CAX系统间的传递。     

基于大数据的船体结构制造品质分析

为降低船体结构产品的品质报验差错率,采用大数据技术对船体结构制造品质进行分析。以船体结构制造中的焊接品质分析为研究对象,采用贝叶斯网络模型对焊接质量进行追溯,搭建基于大数据的船体结构品质分析溯源模型。实际应用结果表明,该模型能帮助企业有效降低产品的品质报验差错率,相关研究可供制造现场质量问题排查参考。     

基于LSTM-GRU模型的船体结构应力预测分析

船体结构应力预测对船舶航行安全具有重要意义,然而由于船体结构应力数据具有强随机性,传统方法难以有效准确地对其进行预测。为解决这一问题,采用对非线性关系具有很强拟合能力的长短期记忆网络（LSTM）和门控循环单元（GRU）组合方法对船体结构应力数据进行预测,并通过模型试验验证该方法的稳定性和可行性。结果表明,相比传统的循环神经网络（RNN）模型和单个预测模型,该组合模型在预测精度和效果方面都有明显优势,能够有效预测船体结构应力。其中,预测值与实际值的误差保持在3%以内,决定系数为0.91。     

基于视觉传达技术的船体颜色模型

现有模型存在后续图像处理性能较差的问题,因此将视觉传达技术应用于船体颜色模型的设计中,设计了一种视觉传达技术的舰船船体颜色模型。对舰船船体设计图像进行图像分割,也就是将舰船船体设计图像划分成不同颜色的区域,便于计算机判断其图像颜色信息,提供设计船体颜色模型的依据。对实施图像分割后的船体设计图像进行预处理,具体步骤包括滤波处理、形态学处理、连通区域处理。基于视觉传达技术构建船体颜色模型。通过进行图像处理速率与图像转换速率的后续图像处理性能对比实验,证明该模型拥有更好的后续图像处理性能,有很大的实用意义。     

船体分段数据转换及吊装过程强度分析

提出了一种从船舶设计软件到有限元分析软件数据转换的方法,该方法可以将TRIBON、SB3DS等输出的数据转换成命令流文件,直接读入到有限元分析软件,数据转换速度快,且不受模型大小的限制.基于该方法,开发了数据转换工具,并通过对某船厂船体分段模型吊装过程中的强度分析,对该方法进行了验证.     

基于图像处理技术的船体复杂结构三维重构

在船体的建造过程中,结构的误差直接决定了船体的质量。因此采用合理的手段降低船体制造过程的误差有明显的经济效益。传统的船舶误差测量通常采用激光等设备,尽管成本较低,但误差测量的精度较低,同时需要大量的人力和时间成本。本文介绍一种基于图像处理技术的船体复杂结构三维重构,该技术应用的主要场景是船舶制造过程的误差控制,借助计算机视觉技术和图像处理技术,可以提高船体测量的精度。     

船体结构CAD技术研究

分析了国内外CAD技术在船体结构设计中应用和研究的现状,介绍了自主研发的基于面向对象的船体结构三维建模系统,描述了该系统的设计思想,对一些技术做了探索和研究.通过可视化界面,自顶向下地构造出船体不同类型的结构模型,智能化的系统满足了船体结构优化设计的需要.     

基于CATIA V6的船体结构模型检查二次开发研究

随着数字化技术的发展,三维设计正成为船舶行业的技术发展方向。基于CATIA V6平台的船体结构三维设计,目前主要应用SFD轻量化模型生成二维图纸对接产品方案设计,应用SDD实体模型对接生产设计。因此在三维建模过程中,为保证二维出图与实体转模的准确性,对船体结构SFD模型进行检查尤为重要。虽然三维模型具有视觉上的直观性,但是在CATIA平台模型检查过程中,由于结构模型构件数量庞大且构件属性信息显示不够直接,应用平台原生功能的模型检查方法效率较低,检查结果不够理想。针对平台原生功能存在的问题,本文探索了二次开发在模型结构检查中的运用。选取船体结构SFD模型中面板加厚方向判定这一典型检查场景为例,通过CAA和EKL混合开发实现了面板加厚方向的批量检查和模型修改,极大提高了模型检查的效率和准确性,实用性高。同时本文也为二次开发应用于船体结构模型检查提供了开发思路和主要技术路线。     

基于有限元分析技术的船体下水实验结构分析

在船舶设计与制造过程中,船体下水实验是必不可少的一道工序,是指船舶基本建造完成后,由制造区域转移到既定水域中。根据不同的船舶类型和吨位,船舶下水的方式可以分为漂浮式下水、重力下水和牵引式下水。船体下水过程受到水的冲击作用力,是考验船体结构强度的重要指标。本文针对船体纵向下水实验过程,利用有限元分析技术和分析软件Ansys,对部分船体结构进行了有限元建模,并建立了相关水域的动力学模型和离散化模型,最后对船体结构的下水过程进行了有限元分析。     

基于全耦合技术的船体结构碰撞性能研究

由于船舶碰撞问题的复杂性,通常是将船舶碰撞的外部机理与内部机理分开研究。作者基于“全耦合”分析技术,建立撞击船与被撞船整船模型,成功解决了船体与流场、撞击船与被撞船的耦合。此外,考虑撞击船与被撞船同步损伤,将内部机理同外部机理同步分析。通过数值仿真计算,分析了碰撞后撞击船与被撞船的运动、能量转化以及碰撞力、损伤变形及各构件的吸能情况。另外,开展多种碰撞工况计算研究,得出了便于工程应用的极限撞速曲线,为后续的船舶碰撞研究提供了技术支撑。     

基于三维体验平台的船体结构出图技术研究

船体结构出图是三维设计中的重要一环,在开展三维设计的初期具有重要作用。基于达索系统三维体验平台的创成式视图样式(Generative View Style, GVS)的模板配置方法,结合船体制图要求对船体结构进行相关研究,提出船体结构出图的主要方法,并对今后的技术发展方向进行展望。     

船体结构腐蚀模型及安全性评估研究进展

为得到船舶与海洋工程结构物腐蚀规律研究领域的发展趋势,本文对国内外该领域公开发表的文章进行了综述,根据本文的研究可以发现：①经验模型出现较早,发展日趋成熟,但由于缺乏对腐蚀机理的研究,经验模型的适用性较为有限;②物理模型尚处于起步阶段,且学者们对物理模型的研究基本上是基于海水挂片试验,缺乏实船历史腐蚀数据验证;③国内外对腐蚀模型的研究大多集中于均匀腐蚀,缺乏对点蚀蚀坑形态的描述。本文所做的研究可为该领域下一步研究方向提供参考。     

船体结构强度计算力学模型的确定问题

本文从船体结构强度设计理论生实用的观点论述了船体结构强度计算力学模型的确定问题，对有关问题提出了商榷意见。本文依据位移矩阵理论研制的综合计算程序，对船体结构强度进行了理论分析，比较了采用不同的力学模型的计算结果，并进行了讨论。     

浅析船体结构极限强度模型试验技术

船体结构极限强度是船体结构安全检验中的重要参考指标,因此船体结构极限强度模型试验技术在船舶工程行业中发挥着十分重要的作用,基于此,本文针对船体结构极限强度模型试验技术的应用进行详细的研究分析。在极限强度模型试验相关原理的基础上,从对甲板加筋板和箱型梁对不同模式下的船体结构极限强度模型试验技模型设计进行分析,最终采用实际的船体结构极限强度模型试验对极限强度模型进行验证。     

船体结构数字孪生技术及应用

数字孪生技术可真实复刻物理实体至数字空间进行虚实映射，其框架包括物理世界、数字世界、孪生数据池、服务应用和数据连接等五个维度。船体结构数字孪生即在数字世界中建立载荷物理场与结构孪生体并实时获取结构响应状态，可从设计仿真、生产制造和航行运维三个阶段探讨应用方向。本文针对模型降阶技术，基于本征正交分解法对船体结构位移场矩阵计算得到正交基底，截取主要成分构建低阶方程组，可快速求解得到降阶模型在各工况下的位移推算值。本文方法与传统有限元结果吻合较好，计算效率大幅提升，可实现船体结构响应的实时分析，为构建船舶数字孪生体提供基础支撑。     

船体结构极限强度模型试验技术研究

船舶结构的极限承载能力是反映船舶结构安全可靠的重要指标,历来受到船舶工程界的广泛关注;而模型试验技术对船体梁极限承载能力研究拥有重要的意义.本文首先对船体极限强度相似模型设计进行研究,提出了稳定性相似模型补偿的设计方法;接着结合多例经典船体梁缩比模型试验与非线性有限元数值仿真计算结果相结合的对船体梁极限承载能力进行预报的案例,分别从相似准则、弯扭组合极限强度、弯剪极限强度等几个不同的侧重点分别对各个案例进行了详细的总结分析;最后列举了本研究组曾开展的其他若干经典极限强度模型试验.为今后船体梁极限承载能力模型试验研究提供了参考.     

基于加速性混沌反馈结构船体结构论证系统

现有的船体结构论证系统存在着严重的准确率低下的问题,为此设计基于加速性混沌反馈结构的船体结构论证系统。该系统从硬件和软件2个方面进行具体设计,硬件部分铺设I/O设备、存储器和运算器为软件功能的实现提供支持。而软件设计主要借助混沌反馈结构,将船体结构系统划分成为曲面结构承重能力计算、横纵剖面结构抗压力计算、船体分段结构论证3个部分,分别管理和论证。经过系统测试发现现有的系统误差在–0.12～0.15之间频繁运动,而设计出的论证系统误差可以稳定维持在–0.02～0.10之间,得到的论证结果准确性更高。     

船体基座结构的阻振技术研究

基于刚性质量阻振原理,对基座提出空心质量阻振与阻尼减振相结合的复合阻振技术。采用FE-SEA混合法,建立基座至双层圆柱壳体的振动传递及辐射特性分析模型,通过振动传递特性实验验证模型的准确性。在50~5 000 Hz宽频范围内对比分析在基座腹板底部插入实心或空心阻振质量,以及在基座表面粘贴丁基橡胶阻尼材料的减振降噪性能。结果表明,空心阻振质量比实心阻振质量、复合阻振技术比单独减振技术的减振降噪效果更加明显,这对机械设备支撑结构的振动控制及降噪设计具有工程应用价值。     

关于船体几何模型从CATIA到MSC.Patran的转换

介绍对CATIA几何模型进行规范化处理,利用CATIA CAE划分网格及优化、提取网格属性及分组信息后转换到MSC.Patran中的方法。以1艘30万t超大型油船(VLCC)舱段结构的CATIA几何模型为例,成功进行转换及计算。验证表明:转换后的信息完整,无需二次加工;该方法可操作性和实用性强,且适用于船体结构复杂的板梁模型。