基于通用软件的船体结构三维数字模型的开发与应用

以一个常见双层底分段为例,介绍了利用通用软件AUTOCAD建立船体结构三维数字模型、提取零件属性、生成零件明细表、合并所有零件、构造整个分段三维实体模型、查询分段质量和质心、装配干涉检查、自动生成分段视图的方法和操作过程,以及船体曲面建模和其在船体结构设计中的应用;阐明了基于通用软件进行船体结构三维数字模型的开发与应用是切实可行的。     

基于EFSHD船体三维建模中板架制作技术的研究

船体三维设计软件的使用,使设计人员可利用计算机实现模拟造船,直接发现设计中存在的错误和问题,以便提高设计精度,减少差错。该文以沪东中华造船有限公司开发的EFSHD软件为平台,以8000t江海直达货轮为例进行船体三维建模设计。介绍了船体某分段的平面板架和曲面板架的建模方法,重点分析了船体曲面板架创建功能的多样性、快速性,提出了船体板架三维建模中应注意的几个问题;建模中掌握的一些操作技巧及注意事项可使整个建模过程流畅自如,并可供造船厂在生产中参考应用。     

基于XML的船体结构CAD数据交换研究

分析了XML技术在船体结构数据信息交换应用中的特点,归纳了船体结构在计算机里的数据表达形式,并建立了相应的XML Schema.分别为船体结构设计软件CATIA和Intelliship设计了XML交换接口,基于XML文件格式,实现了不同CAD系统之间的船体结构数据交换.     

船体结构三维建模的几个问题

从分析船体结构三维建模对舰船设计的重要性出发,针对结构三维建模中几个具体问题,即船体三维曲面朱生成问题,内底型线的形成问题,肋骨型线图与外板展开图的相互转换问题作了介绍。     

船体的三维绘图及彩色图象显示

为满足远洋船舶驾驶专业的教学需要，以ＡｕｔｏＣＡＤ为基础软件，用ＡｕｔｏＬＩＳＰ开发研制了船体三维图形及图象显示软件。该软件可以显示不同角度的三维网格船体图形，以及润色后的船体图象，还可以进行幼灯片的连续显示，在教学功能上可以取代船体模型。所采用的程序设计方法简化了船体空间复杂曲面的三维绘图问题。     

基于小波变换的船体NURBS曲线光顺方法

曲线曲面光顺是CAGD/CAD研究重点,常用光顺方法有选点法和优化法。首先对光顺进行分类定义,提出了数学光顺、物理光顺和功能光顺的概念。其次,由于小波变换的优良特性,针对船舶型线的特点,引入NURBS的K次有理基函数作为小波尺度函数,利用小波变换对船体型线(半宽水线)进行了光顺,实现了曲线的数据压缩和光顺的目的。该方法的有效性和合理性已被实验证明。     

10CrNi3MoV船体钢力学性能的聚类分析

运用多元统计分析中的聚类分析方法,对10CrNi3MoV船用钢的力学性能进行了统计分析,通过数值计算评价钢材的综合性能,并按照分析结果对该船体钢的质量进行分类,以便深入掌握船用钢的质量状况,为完善船厂的质量管理及保证体系提供切实有效的方法和途径.首先,选取钢材的强度、塑性和韧性作为分析对象,包括屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率和冲击功等五项性能指标.根据船体钢强度、塑性与韧性相互之间的制约关系和相关的钢材验收标准,结合船体钢力学性能试验数据分析结果,提出了船体钢最优综合性能评价标准.然后,运用马氏距离和离差平方和法对16张合格钢板的力学性能进行了聚类分析,获取了钢材综合性能聚类树图,此分类情况下的相干系数为0.7118.通过分析,获得下列结论:(1) 运用聚类分析方法对钢材力学性能进行统计分析以评价钢材质量具备可行性.(2) 对于10CrNi3MoV船体钢,提出最优综合性能评价标准.其屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率和冲击功分别为:667.5MPa、760MPa、23%、72%和183J(-20℃).(3) 各项性能指标都合格的钢板,其综合性能也存在差异.选取的16张合格钢板中,性能较佳的占31.25%,性能一般的占56.25%,性能较差的占12.5%.(4) 成分相同的钢板相互聚类的达到68.8%,表明了化学成分是影响钢板综合性能的一个主要因素.     

三维船体设计系统的优化

本文介绍了沪东中华造船（集团）有限公司信息技术研究所CAD／CAM室QC小组实施质量控制活动．对三维船体设计系统进行优化的金过程。     

船体建造精度控制中的尺寸链计算方法

将机械制造业的尺寸链原理系统地应用到船体建造精度控制中,详细阐述了概率法及极值法计算误差传递及公差分配的过程,推广了尺寸链原理在船体建造质量控制中的应用,为船体建造精度控制的技术研究提供了有效的数学手段.     

船体肋骨三维外形检测及可视化系统研究

随着科学技术的进步,制造过程的数字化和信息化在各行各业逐渐推广开来。造船业作为国家重器的一个重要组成部分,也在推行船体设计、加工、制造的数字化和信息化。对广泛应用于工业领域的特种型材,尤其是船体肋骨所用T型钢、球扁钢的成形过程进行了简要介绍,并设计实现船体肋骨成形后外形的自动检测装置,实现检测过程的自动化、记录的数字化及检测结果的三维可视化。为船体肋骨加工过程数字化和信息化打下良好的基础。     

基于MAXSURF Structure的某尖舭型快艇艇体结构设计

良好的船体结构设计对于提高船舶结构稳定性和创造船舶安全高效作业条件具有重要的意义。基于三维软件MAXSURF Structure,采用模块化结合参数化的方法对某尖舭型快艇艇体结构进行建模设计,对Structure模块在艇体结构设计中的应用和可行性进行分析,对同型艇艇体结构设计具有一定的借鉴意义。     

船体小组立机器人焊接三维扫描识别系统设计

针对船体小组立结构件,基于三维点云数据,利用点云和图像处理算法,完成船体小组立结构件的三维扫描、焊缝识别和焊缝拓扑结构分析。基于片体智能化焊接流水线,构建船体小组立机器人焊接三维扫描识别系统。该系统具备对一般筋板类型结构件与交叉类型结构件的焊前扫描、焊缝识别、机器人焊接路径规划和机器人焊接作业生成等功能,经实际验证,可为片体智能焊接流水线实现船体小组立结构件智能化焊接提供准确的视觉信息与作业信息。     

穿浪双体船型线绘制及三向光顺研究

针对穿浪双体船型线的特点,介绍了AutoCAD ActiveX技术及其内部对象的使用,详细阐述了在AutoCAD2004环境下,利用ActiveX技术进行穿浪双体船型线的自动绘制以及型线三向光顺的关键技术和过程.     

三维船体曲面模型的信息获取与管理

本文对船体曲面建模中信息的集成及管理方法进行了研究。在SolidWorks建模平台上建立三维NURBS船体曲面模型,使用V B面向对象语言开发了应用软件,从船体曲面模型中获取坐标信息及其他特征信息,并实现对模型中的设计和生产信息进行管理,并通过实例予以说明。     

基于3D打印技术的无压载水船体型线设计系统

本文介绍了公理化设计方法,并基于公理化设计方法提出适合船舶3D打印的设计方法。分析了船舶3D打印需要的设计约束以及3D打印的实现目标,基于NURBS曲线提出了船体的数学型线设计方法。总结了无压载水船体结构,设计了基于3D打印技术的无压载水船体型线设计系统。     

基于B样条的三维船体水动力数值计算

本文采用基于B样条的一种新的数值方法计算三维船体水动力，用B样条函数表达三维船体表面的几何形状以及流场中未知物理量的分布，为了验证该数值方法的可行性和精确度首先对处于无限流体域中的圆球体绕流问题进行了计算；其次计算了由ITTC所推荐的Wigley船型的兴波阻力以及以一攻角斜航时的操纵水动力；最后在一些假设下对两船作平行航行时的干扰水动力作了相应计算工作。数值计算结果与其它试验或理论结果在定量或定性上吻合良好。     

三维曲面船体外板数学展开方法研究

为了实现船体外板展开的自动化以及对展开精度的控制,在手工撑线法展开船体外板的理论基础上,提出一种三维船体曲面外板展开的新方法——小曲面三角形法。介绍三角形法展开船体外板的机理,理论分析三角形法展开船体外板的可靠性与精度,利用TRIBON软件产生的外板数据,对其进行三角形法展开,将得到的结果与TRIBON生成的船体外板展开图进行对比,验证三角形法的可靠性与精度。     

船舶三维数控弯板机成形回弹控制的逐步逼近弯曲法研究

文章依据板材成形理论与实验规律,提出了船板冷压成形的逐步逼近弯曲法,较好地解决了多压头船舶三维数控弯板机板材成形的回弹问题。船板塑性成形加工过程中,采用在线实时测取回弹量来调整可重构模具曲面,实现了船板弯曲回弹问题的实时在线解决。一般逼近2～3次,即可满足加工精度要求,简单而有效地解决了三维曲面船板塑性成形的复杂回弹难题。     

船体振动响应预报研究

以某巡逻艇的船体结构和型线为依据，建立三维有限元模型，利用ANSYS大型结构分析软件，计算该艇在强迫外力下的整体响应，得出了加速度响应曲线。与实验结果比较，两者吻合较好。文中的结论对船体振动响应预报及船体结构振动分析都有一定的参考价值。