基于CUDA的散货船稳性并行计算

为提高散货船配载仪中船舶稳性计算速度,通过使用CUDA(Compute Unified Device Architecture)对稳性计算过程进行并行加速。首先基于CGAL(Computational Geometry Algorithms Library)中的切片模块按肋位纵向切割船体型表面,得到每个肋位处横剖面型值数据;然后对横剖面型值数据进行等距偏移模拟板厚,得到各肋位处的外板数据;然后将外板数据发往GPU;在GPU中通过水线面和外板数据求解并行计算雅克比矩阵系数;最后将雅可比矩阵系数传回CPU,求解稳性方程组。     

基于CUDA的散货船稳性并行计算

为提高散货船配载仪中船舶稳性计算速度,通过使用CUDA(Compute Unified Device Architecture)对稳性计算过程进行并行加速.首先基于CGAL(Computational Geometry Algorithms Library)中的切片模块按肋位纵向切割船体型表面,得到每个肋位处横剖面型值数据;然后对横剖面型值数据进行等距偏移模拟板厚,得到各肋位处的外板数据;然后将外板数据发往GPU;在GPU中通过水线面和外板数据求解并行计算雅克比矩阵系数;最后将雅可比矩阵系数传回CPU,求解稳性方程组.     

隧道型尾拖船湿面积计算公式

船体湿面积是指船浮于静水中时船体表面与水接触部分的面积。在计算船体阻力和估算外板排水量时需要用到它。船体表面是个光滑曲面,很难把它精确地层开,并计算其湿面积。通常计算湿面积有两种方法:一是根据型线图来进行,即按横剖面图的浸水部分量出各站剖面曲线的半围长,再用辛氏法或梯形法纵向积分而得。又因纵向曲度的关系尚需对船体表面进行纵向倾度的修正。本法所得结果比较精确、符合实际,但极     

基于GPU并行的液货船破损浮态计算

为了提高液货船破损浮态计算性能,提出一种基于图形处理器(graphics processing unit,GPU)的船舶破损浮态并行计算方法。通过对船舶三维模型切片,然后对所有切割肋位横截面做等距偏移和简化,得到船舶外壳和破损舱室的外板离线数据。在GPU中进行船舶外壳、破损舱室和水线面的求交计算。然后对雅可比矩阵系数分类进行并行计算,将计算得出的雅可比系数送回中央处理器(center processing unit,CPU)中求解船舶破损浮态方程。通过计算两种载况下的破损组合,与直接使用CPU计算相比,在保证计算精度的前提下,计算速度可提高9～14倍,有效提高了液货船破损浮态浮态计算的实时性。     

一种船体型线自动生成方法研究

以最小湿表面积为目标,提出用二次曲线和幂函数曲线来生成船体型线.在已知船舶主尺度、设计水线、中纵剖线、横剖面面积曲线等参数的前提下,利用二次曲线和幂函数曲线的特性,编写程序自动生成一套光顺的船体型线.试验对比表明,生成船与母型船的阻力性能几乎完全一样,证明了这种船体型线生成方法的可行性.     

船体中横剖面模数计算中应注重的地方

对内河钢质船舶船体中横剖面模数计算中易发生错误的地方,作者提出了个人的见解和计算方法,希望引起重视,以利于提高中横剖面模数计算的准确性。     

JHT-2型数控绘图控制机

一、前言JHT-2型数控绘图机,是南京工学院和求新造船厂在毛主席“独立自主、自力更生”的方针指引下,实行厂校挂钩和教学、科研、生产三结合而共同研制的,于1972年试制成功,在1975年8月六机部召开的船厂数控设备经验交流会上进行了鉴定。本机是为适应造船工业发展的需要而研制的,它在船体型值→船体数学光顺→绘制横剖面图→结构放样(外板展开→外板下料,肋板排题→肋板下料)的工艺流程中,用以绘制剖面图,和完成外板、肋板下料的绘图工作。     

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。     

船舶数学放样(续二)

第三章三向光顺§1 三向光顺的基本任务手工实尺放样,首先是根据设计型值,在放样间地板上,以1:1的比例,对纵剖面、水线面、横剖面的线型进行三向光顺;然后画出三向光顺后的横剖面肋骨线型图;最后进行外板展开、结构放样等工作。这种放样,工作量很大,而且周期长,还要耗费大量木材。数学放样则是根据原设计型值,对横剖面、水线面、纵剖面上的各族型线,利用电子计算机进行光顺计算,使每根型线在三个面上的“投影”相吻合,或使其误差缩小到一定的允许范围。总的来说,三向光顺的基本任务是,计算三向光顺的站线型值,计算横剖面肋骨线型值,建立肋     

基于多元线性回归的船体补偿量优化

为提高船体精度补偿设计的准确性,提高船舶总装工序的原始坡口保留率,以某型在建海洋工程产品的建造数据为例,通过多元线性回归理论,给出一种补偿量的优化计算方法,得出精度补偿的预测计算公式,并编写相应的计算程序。该方法适用性强,可计算各类型分段在不同工序的补偿值,优化船舶建造补偿系统。     

冷加工与火工结合的船舶外板成型加工

船艏和艉部区域的船舶外板通常呈现单曲面或者双曲面形,其加工及安装精度是船体建造控制中的重点。冷加工结合火工的船舶外板加工工艺,可有效加工双曲外板,并提高其线型精度,解决船舶线型外板的加工难题。在船厂生产实践过程中,采用冷加工和火工配合的方法,解决船体曲面外板加工仍然是不可替代的工艺方法。     

基于有限元特征值的船舶螺旋桨噪声数据分类算法

为避免船舶螺旋桨转动行为受到噪声数据的影响,从而减慢船体的实际前行速率,提出基于有限元特征值的船舶螺旋桨噪声数据分类算法。通过定义基本噪声数据的方式,掌握噪声值的边界扩散情况,完成基于有限元特征值的船舶螺旋桨噪声数据分析。在此基础上,计算噪声误分率数值,联合已知的采样权重系数,得到准确的分类子簇参量结果,实现船舶螺旋桨噪声数据分类算法的顺利应用。对比实验结果表明,与过采样型分类算法相比,有限元特征值能够增强分类算法对于船舶螺旋桨噪声数据的实际处理能力,从而使得船体前行速率水平得到有效保障。     

双向受压裂纹板剩余极限强度分析北大核心CSCD

[目的]船舶在航行过程中船底板等船体结构除了受到纵向弯曲应力以及舷侧外板传递的横向水压力载荷影响外,还因焊接及应力集中容易产生裂纹,使船体结构的承载能力降低。为此,[方法]通过数值计算,研究双向受压载荷作用下含中心裂纹船体板的剩余极限强度。首先,提出计算含裂纹船体板剩余极限强度的参数化函数模型;然后,计算和分析影响其强度的因素,如裂纹长度、倾角和船体板细长比、长宽比以及横纵载荷比,并提出倾斜裂纹的有效投影长度参数;最后,基于计算结果,拟合得到双向受压载荷作用下含中心裂纹船体板的剩余极限强度计算公式。[结果]结果表明,运用计算公式得到的结果具有较高的精度,[结论]可用于对实船上含中心裂纹船底板纵向极限承载能力的计算分析。     

双向受压裂纹板剩余极限强度分析

[目的]船舶在航行过程中船底板等船体结构除了受到纵向弯曲应力以及舷侧外板传递的横向水压力载荷影响外,还因焊接及应力集中容易产生裂纹,使船体结构的承载能力降低。为此,[方法]通过数值计算,研究双向受压载荷作用下含中心裂纹船体板的剩余极限强度。首先,提出计算含裂纹船体板剩余极限强度的参数化函数模型;然后,计算和分析影响其强度的因素,如裂纹长度、倾角和船体板细长比、长宽比以及横纵载荷比,并提出倾斜裂纹的有效投影长度参数;最后,基于计算结果,拟合得到双向受压载荷作用下含中心裂纹船体板的剩余极限强度计算公式。[结果]结果表明,运用计算公式得到的结果具有较高的精度,[结论]可用于对实船上含中心裂纹船底板纵向极限承载能力的计算分析。     

船舶浅水线性位置导数实用估算方法

本文以浅水中船体各横剖面附加质量的计算为基础,根据细长体理论计算了浅水中船舶斜航时的线性位置导数,计算中对粘性影响作了适当修正。计算结果与试验值吻合较好,其精度较某些细长体处理方法有较大的提高。本法简单,便于在船舶设计初始阶段对浅水线性位置导数的估算。     

实船船体型线的测绘方法

为解决无资料船舶的检验问题,船舶上船台后,在船体外部选择船舶主要测量横剖面,对船体型线进行测量,对船舶型线进行绘制与修正,以确定被测量船舶的型线,为船舶检验提供可靠的依据.     

虚拟环境下船舶安全航行路径智能规划仿真

为使驾驶员能够识别出航道存在的危险,确保船舶航行安全,研究虚拟环境下船舶安全航行路径智能规划仿真方法。在虚拟环境下,基于船舶航道高程信息,利用连续极小泛函序列方法获取船舶航行航道等距网格数据,利用对象图像渲染引擎处理航道网格数据,得到航道地形模型。利用Solid Works软件,通过创建基准面、生成船舶船体型线以及构建船体曲面模型等过程生成船舶三维模型。根据生成的航道地形模型与船体模型,提出适用于三维空间路径规划的空间分层路径规划方法,通过逆向逐步搜索路径过程得到船舶安全航行路径规划结果。实验结果显示,该方法生成的航道地形与船体模型较为完善,路径规划过程中能够有效躲避固定障碍物与移动障碍物,既保障船舶航行安全性又确保航程最短。     

船舶复杂曲板水火成形难度评价系统的开发及应用

为解决船舶外板划分缺乏依据导致曲板加工成形困难的问题，开发船舶复杂曲板水火成形难度评价系统，并将其应用于实际船舶板件划分中。基于灰色关联分析法建立船舶外板成形难度评价模型，计算得到影响因素权重系数矩阵和曲板难度系数矩阵。基于VB.NET平台开发船舶复杂曲板成形难度评价系统，使其能与船舶常用设计软件Tribon连接，快速得到不同曲板的型值数据等；设计该评价系统的功能模块，提供简单直接的可视化界面，使其能快速地计算出不同船舶外板的预计加工成形难度。该系统能计算不同类型曲板的成形难度，对船舶外板加工成形难度进行合理量化，为设计人员进行板件划分提供参考。     

关于散货船剪力修正的思考

对散货船进行剪力修正的计算方法在CSR规范中有明确要求,船体梁的剪力计算过程看起来无懈可击,可是,为什么还要对这个剪力结果做修正呢?为什么要做剪力修正作为船体梁,船体计算处横剖面的剪力等于其一侧的船舶重力和浮力的差值,我们可以相当精确地计算相应的重力和浮力,从而得到对应横剖面所受到的剪力。这个计算过程完全符合结构力学的理论。     

腐蚀疲劳作用下的船舶极限强度可靠性分析

由于腐蚀和疲劳的综合作用,船舶舯横剖面模数随时间减少,造成船体结构承载能力降低。本文通过对腐蚀和疲劳作用的定量分析,提出一种船体结构可靠性的计算方法。建立随时间变化的腐蚀、疲劳及剖面模数的模型,并通过一阶二次矩法计算船体瞬时可靠性,得出了船舶全寿命期内舯横剖面的剖面模数、可靠性指标随时间的变化曲线。