参数化技术在舰船结构设计中的应用

参数化设计是指设计人员在CAD系统提供的条件下用一组参数来构造设计对象的信息模型,参数与设计对象的控制尺寸有显式对应,当参数的值发生变化时,设计对象随之改变。本文结合CATIAV5系统,介绍了参数化设计技术,阐述了参数化建模的几种方法。以甲板支柱为例,建立了支柱的参数化模型,实现支柱的参数化设计和模型自动修改的功能,大大节约了设计时间。     

大型水面舰船结构设计载荷研究

分析大型水面舰船船体强度规范的研究现状,并对其中的环境载荷、失速影响、设计载荷进行研究。结果表明:大型水面舰船的设计载荷中应计及失速的影响,且该类型舰中砰击弯矩分量十分显著。基于设计波的规范体系准确有效。     

舰船典型节点参数化建模及形状优化

给出一种船舶结构典型节点的参数化建模及形状优化方法,利用APDL建立某典型节点参数化模型的方法,将该节点形状参数定为设计变量,节点的应力集中系数作为优化设计的目标函数。通过不断改变形状参数,找出较小的应力集中系数。结果表明,该方法可有效降低应力集中,为舰船典型节点结构设计和优化提供参考。     

iLogic在参数化和批量化建模上的应用

产品的参数化设计是提高工作效率的关键。针对梯子平台三维建模过程中存在的设计周期长问题,设计了一套参数化模板,实现了参数化和批量化建模,提高了建模效率和准确率;以钢格栅模板为例,阐述了基于Inventor iLogic的三维参数化建模技术。     

基于有限元分析的水面舰船抗损结构设计和强度校核

在现代海洋战争中,各种穿甲反舰导弹等武器可以击穿舰艇的舷侧,对船体结构造成致命的破坏。因此,研究和开发舰船的抗损坏结构,提高舰船的抗击打能力与结构强度有重要的意义。本文的研究对象主要分为2个方面:1)舰船抵抗外载荷的承载极限;2)舰船结构破坏后的剩余承载极限。本文基于有限元分析技术,在有限元仿真分析平台Ansys上建立了水面舰船的储油罐结构模型,并对爆炸载荷下的储油罐形变与受力进行仿真分析。     

空爆载荷作用下舰船结构总强度分析

空中爆炸对舰船结构总强度的影响一直是业内研究的重点问题之一。本文经过广泛调研选取典型武器和典型结构,应用有限元软件对炸药、流场及舰船结构进行实体建模。采用通用有限元计算软件LS-DYNA对某典型舰船结构在空中爆炸载荷作用下的毁伤效果进行分析,着重研究舰船结构总强度在典型攻击武器打击下的毁伤程度,并利用已有的成熟的评估理论,对其最终的毁伤效果进行分析和评估,得出一般性的结论,为舰船的结构设计提供参考。     

海浪载荷干扰下舰船阻力特性数学建模分析

为了提高舰船纵向角速度计算准确性,缩短阻力特性分析时间,提出在海浪载荷干扰下,舰船阻力特性数学建模分析。建立舰船动力学方程,并对惯性和船体坐标系进行转换,在此基础上,计算稳定风波和规则波干扰力和力矩,构建舰船阻力特性数学模型,计算船舶航行波浪荷载,建立风载控制方程,计算流体惯性力和力矩,得到附加动量和动量矩各分量。实验结果表明,此次研究的海浪载荷干扰下舰船阻力特性数学模型的舰船纵向角速度计算准确性较高,能够有效缩短阻力特性分析时间。     

船舶结构强度分析中的分布载荷离散化研究

船舶结构强度分析是船舶设计中的重点环节,合理的船舶结构设计对于保证船舶安全性和稳定性起到至关重要的作用。有限元分析是船舶结构分析的一个重要方法,载荷的离散化是有限元分析的一个重要步骤,而船舶受到的分布载荷较为复杂,增加了分布载荷离散化的难度。本文针对某型船舶的结构有限元分析中分布载荷较为复杂的问题,提出一种载荷的离散化方法。将该方法应用到载荷计算中,并与仿真计算进行对比,验证了离散化方法的有效性。     

三维非线性波浪载荷和结构响应仿真技术在舰船设计中的应用

随着包括多体船和新材料应用在内的新设计概念出发，以及可靠性方法在水面舰船结构设计标准中的应用发展、突出强调了必须有一个更精确的方法来获得其使用期内的载荷情况。描述了一个多层次的计算系统，可以用来预报舰船在各种海况下的船体运动和波浪载荷。目前，新的非线性理论正由美国海军进行验证，介绍了目前最新的发展动态。用非线性方法得出的结果将与用线性方法得出的结果和船模试验的结果进行对比。     

舰船在水下爆炸载荷作用下的总强度研究

通过数值方法模拟舰船受水下爆炸冲击波载荷及气泡脉动载荷作用下的整体响应。计算过程中,考虑波浪载荷的作用,给出水下爆炸载荷与波浪载荷联合作用下船体响应计算方法,并与传统舰船船体强度分析方法相结合,分别研究水下爆炸冲击波载荷、气泡脉动载荷以及波浪载荷的相互作用下,船体强度计算方法。研究结果表明,在水下爆炸冲击波阶段可以忽略波浪载荷的影响,而在气泡脉动阶段,必须考虑波浪载荷与气泡载荷的联合作用。本研究旨在为水下爆炸载荷作用下的舰船总强度研究提供参考。     

电磁建模在舰船等离子体隐身技术中的应用研究

对等离子体在实现舰船隐身的作用和效果进行研究。首先,对等离子体隐身技术的基本机理和对电磁波衰减的特性进行分析;然后,研究时域有限差分法的应用特点,并利用这种方法对舰船进行电磁建模分析,给出SAR的计算公式。最后,在此基础上,分析等离子体对电磁波能量的折射和碰撞吸收衰减特性,表明等离子体应用于舰船雷达波隐身是可行的,为进一步研究等离子体技术在舰船隐身领域中的应用提供参考依据。     

演化自适应建模在舰船技术中的应用探讨

本文介绍了演化自适应建模的有关理论,使用该算法建立了不同航速下舰船球艏的剩余阻力模型,从而从数据分析的角度将以往的试验结果转化为数学模型,有效地实现了在舰船球艏设计中由根据人的经验的定性分析到使用数学模型的定量分析的转变.     

蚁群算法在舰船建模与控制中的应用

传统蚁群算法只能单纯针对舰船路径进行规划,且在规划计算过程中仅能针对一个目标进行分析计算,导致计算中的有效信息素过少,计算所建立的规划控制模型准确度降低。因此,本文提出蚁群算法在舰船建模与控制中的应用。首先,采用蚁群算法对舰船航行场景进行建模,并对模型中的有效信息素进行优化量的导入更新。最后,对完成更新信息素的模型进行多目标参量计算,实现提升蚁群算法规划控制模型的精准度。为了证明设计的有效性,通过对比仿真实验来完成验证操作并得出可行性结论。     

Kappel螺旋桨参数化建模分析

在当今市场上,绿色科技、节油、能量优化以及提高推进系统效率比以往任何时候都更加重要。Kappel螺旋桨的提出表现了强劲的市场竞争力。但现有公开发表关于螺旋桨建模的研究都只针对传统螺旋桨而言,为满足Kappel螺旋桨设计效率及加工精度要求,利用Matlab和Solidworks工具,提出了一种快速、针对性强、参数化生成Kappel螺旋桨三维模型的方法,并对桨叶进行质量检查。为后续研究这种高效能螺旋桨奠定了基础。     

三维建模与分析软件在舰船结构快速评估中的应用

随着计算机软件的快速发展,软件在船舶设计与分析中发挥越来越重要的作用。本文基于船舶三维建模软件Tribon对某舰船进行建模分析,阐述Tribon在船舶建模过程的强大功能;基于MSC.Patran/Nastran对船用结构件进行有限元分析,得出其应力云图和模态分析图,并根据分析结果对船舶结构件进行优化分析。     

舰船磁场模型参数在目标识别中的应用

在深入研究舰船磁场单一旋转椭球体建模及其模型参数稳定性的基础上,以该模型参数作为舰船目标识别的新特征量,用人工神经网络方法对船型、航向等目标模式进行识别,达到了良好的识别效果。     

船型参数化建模

本文尝试地建立了船型参数化建模方法,即通过特征参数确定纵向特征曲线,应用优化方法生成站线,进而生成船体曲面.某船的改型实例表明了该建模方法的可行性.     

近场爆炸载荷作用下某大型舰船结构剩余强度分析

近场水下爆炸载荷作用下舰船结构的毁伤效应及剩余强度问题一直是业内研究的重点内容之一。首先,对典型舰船设置近场水下爆炸工况,并结合通用FEM软件对近场爆炸载荷下的结构响应进行模拟。然后,根据近场爆炸产生的破口和塑性变形,对典型剖面剖面模数的损失进行分析,发现由近场爆炸引起的毁伤会导致剖面出现8%~10%的剖面模数的损失。最后,对破损舰船浮力重新分布后的波浪弯矩和静水弯矩进行计算,并结合军规对舰船在近场水下爆炸载荷作用后破损情况下的剩余强度进行分析。结果显示,在鱼雷的攻击下,该型舰船依然满足剩余强度要求。     

直接计算法在舰船结构设计实践中的应用

阐述了在舰船结构设计实践中，如何运用直接计算法解决按照规范设计引起的某些问题。以单跨梁、板架、立体舱段局部强度计算的三个实例，介绍了用ANSYS命令流（APDL）编制源程序进行直接计算设计的技巧和体会。