船舶协同设计中图形信息动态发布系统研究

船舶协同设计能够为每一个远程协同人员提供实时、全面的设计信息,是加快船舶设计开发速度,保证船舶设计质量的好方法.文中结合船舶设计的特殊性、复杂性,分析了网络环境下船舶图形信息发布的特点,提出了解决思路和关键性技术,并构建了系统框架,在此基础上实现了船舶远程信息发布的原型系统.     

高速转向架轮对参数化设计与验证

为提高转向架轮对的设计效率,基于参数化设计理论,提出了一种面向性能的参数化设计方法.通过轮对结构参数与动力学、强度性能参数的关联分析,提取轮对的关键设计参数,并以此实现三维参数化自动建模,进而进行模型的动力学及强度评价,通过修改关联设计参数,以实现快速优化设计.基于此开发了高速转向架轮对参数化设计系统,并验证了所确定的设计参数的合理性及设计方法的准确性.     

基于集成平台的船舶三维协同设计流程研究

分析了现代船舶设计制造的特点及随着信息化的发展而存在的一些局限性,在此基础上分析了进行并行协同设计的必要性.同时对协同设计管理软件windchill进行了深入的研究和应用,通过中间件构建了三维设计软件SolidWorks与windchill的集成平台,并分析了其关键技术.结合船舶设计实例实现了三维协同设计的工作流程,为进一步对设计过程实施并行、动态、实时控制创造了条件.     

我国高速列车数字化研发的进展及挑战

高速列车数字化研发是高速列车设计的重要方法,是突破其关键理论及技术的重要手段,也是适应个性化、多样化需求的快速定制手段,以数字化为基础的网络化、信息化和智能化是高速列车未来的发展方向.从高速列车引进到全面自主创新,其研发手段经历了从单个学科的仿真向耦合大系统仿真方向发展,由仅仅关注设计到全生命周期的建模与仿真等逐渐形成了目前的基于数字化平台的集成与优化设计等过程.高速列车研发主要实现了基于计算机仿真、虚拟样机、设计自动化和面向需求的设计等技术的综合运用,但同时也存在着研发成本的不确定性、与网络化等结合程度不高和以人为中心的考虑不足等问题.未来高速列车的研发将在数字化研发平台的基础上综合虚拟试验、全寿命周期的数据挖掘、成本控制、人机工效、知识的管理与重用等技术,并与移动终端等网络化技术结合来实现开放式的研发设计.      

数字化地形图在高铁制梁场建设中的应用

以厦深铁路海丰制梁厂设计为例,介绍数字化地形图在高铁制梁场勘察设计中的应用,具体阐述了数字化地形图的绘制方法和步骤.将数字化地形图用于梁场的勘测、选址及设计,既能对数据进行精确、快速的处理,又能把勘测成果直观、准确的表达出来,可为不同方案的综合比选提供数据支持.     

基于CATIA/CAA的弧面凸轮参数化建模

弧面凸轮的轮廓曲面是复杂的空间曲面,设计复杂且很难用常规的制图方法绘制,对此提出一种基于CATIA/CAA的弧面凸轮参数化建模方法,并开发出自动生成弧面凸轮三维模型的参数化设计程序.此方法快速、实用,可以大大提高弧面凸轮的设计质量和设计效率.     

基于网络地理信息服务的选线数字地形获取方法

针对道路前期规划阶段纸质地形图陈旧、数字地形信息获取困难且成本高的特点,在综合分析当前开放网络地理信息资源的基础上,利用航天飞机雷达地形测绘使命(shuttle radar topography mission, SRTM)数据和Google Maps影像,提出了获取构建道路数字化选线系统虚拟地理环境所需的数字高程模型 (digital elevation model, DEM)和数字正射影像 (digital orthophoto map, DOM)的方法,并设计了Google Maps影像瓦片快速下载方法;基于分治法的思想,提出了一种全局非线性、局部线性的Google Maps影像变换算法,实现了与SRTM数据的快速配准,并在此基础上进行了地形数据获取与建模测试.研究结果表明:通过自动计算瓦片URL地址,采用libcurl库函数和多线程下载技术,下载影像瓦片速度稳定、快捷、自动化程度高;获取的DOM分辨率可达0.2 m以上,与DEM数据配准后,构建的虚拟地理环境能满足道路前期规划阶段开展数字化选线设计的需要.      

基于自动建模的BIM正向设计在互通立交桥中的应用研究

为了解决高速公路互通立交桥梁BIM模型创建难、正向设计实现难等问题,开展了基于自动建模的正向设计在互通立交桥梁中的应用研究,总结出一整套互通桥梁BIM正向设计建模方法和流程。首先,根据高速公路路线设计资料自动创建桥梁中心线,并利用BIM软件建立互通桥梁桩基、承台、墩身、盖梁、上部结构模型族文件。其次,利用Dynamo可视化编程自动完成互通桥梁模型创建。最后,以2个高速互通桥梁项目为依托,对比分析了该方法与常规BIM建模方式,发现基于自动建模的BIM正向设计在互通立交桥中的应用具有模型精度高、模型属性完整、建模效率高等优势,从而验证了互通桥梁自动化建模的可行性及优越性,该方法可为互通桥梁等高难度桥梁工程快速创建高精度BIM模型提供借鉴。     

多尺度建模模拟方法在大跨桥梁设计中的应用

以沈阳市长青街快速路工程大跨变截面连续钢箱梁为工程背景,介绍了针对于大跨度桥梁结构的多尺度建模方法。多尺度建模方法是基于不同的分析目标、分析层次,在同一个模型中采用不同尺度的有限元模拟策略。多尺度建模方法兼具传统的"二次分析法"和"全实体模型方法"的优点,可以大大节省模型单元节点数量、计算的空间。此方法可以解决大跨度复杂桥梁建立实体模型体量巨大、前期处理复杂、后期处理速度慢等弊端,并且能够根据我们的设计目标得到各个尺度的荷载效应。多尺度结构模型计算在现阶段应用到桥梁结构的不多,此方法还可以应用到施工监控、以及桥梁后期健康监测中。     

基于CATIA的常规桥梁参数化建模方法及应用

目前公路工程行业对信息化的需求愈发迫切,传统生产模式亟待打破。在此背景下,基于目前在桥梁模型建立中应用广泛的Dassault公司旗下CATIA软件,进行了常规结构桥梁的参数化建模探索及应用研究。主要描述了常规结构桥梁类别及对应的建模关键点与基于CATIA的参数化建模技术路线,并具体介绍该技术路线在项目上的应用,重点提及了数据的后期传递与实际应用。通过此研究,总结出一套成体系的建模、校核、应用的数据流程,为公路工程数字化做了技术支撑。     

船舶编队控制综述

研究了船舶编队控制的特点,从船舶编队控制结构、编队路径规划、编队运动建模和编队运动控制4个方面分别对现状和方法进行分析;介绍了船舶编队控制原理,描述了船舶编队领导-跟随结构、虚拟结构、图论结构、基于行为结构的数学表示方法及应用场景;针对船舶编队路径规划,总结了编队环境建模、全局路径规划和局部避碰规划等最新方法及其特点,展示了基于粒子群优化算法的船舶编队局部避碰效果;针对船舶编队控制运动建模,构建了考虑干扰、控制时延和约束的船舶编队水动力模型,并将该模型在船舶编队过闸控制场景中进行了验证;针对船舶编队运动控制,归纳了典型集中式、分散式和分布式编队控制器特点,指出分布式编队控制器具有更好的鲁棒性和可扩展性,设计了基于分布式模型预测控制的编队航行控制器。研究结果表明:目前船舶编队控制技术瓶颈主要体现在有人/无人编队共融、岸端驾控为主的内河船舶编队控制、不确定干扰下的船舶编队控制、通信受限下船舶编队鲁棒控制、特殊水域船舶编队控制和船舶编队控制一致性等方面;在未来船舶编队发展中,应重点解决船舶编队分布式协同控制、船舶编队任务多元化控制、基于生物群体机制的船舶编队控制、特殊水域船舶编队控制、人工智能技术在船舶编队控制中的应用等问题。      

数字地面模型的曲面拟合建模方法

将飞机、汽车、造船领域机助设计中曲面拟合的理论与方法运用于路线CAD设计中数字地面模型 (DTM)的建模 ,是一个值得探讨的课题。笔者研究了基于曲面拟合思想的创建数字地面模型的方法 ,阐述了该方法的基本原理、步骤和程序设计 ,并结合示例进行分析 ,证明了这一方法不仅可行 ,而且具有方便迅速的特点 .     

基于参数法的船型自动生成

在船舶初步设计阶段,探求一种快速高效率的方法来确定优良船型.船型参数法通过高水平的描述符(形状参数)生成船体曲线和曲面所想要的几何外形.程序实现几何建模系统以船体的形状参数作为输入,以水动力计算所需要的船体型值作为输出,使几何船体与水动力性能成为一种内在决定性关系.因此,船型参数法是船舶水动力性能优化的重要基础和不可缺少的组成部分.     

船舶航向非线性系统的动态面控制

针对船舶航向控制非线性系统模型中存在的不确定性和外界干扰的影响,采用动态面控制算法设计了一种航向控制器。由于在反步法设计过程中加入了一阶低通滤波器使得该方法无需对模型非线性多次微分,因而设计方法简单,所设计的控制器能够保证闭环系统的半全局渐近稳定,使得输出渐进跟踪期望轨迹。数字仿真结果表明,控制系统对给定航向的跟踪具有良好的动态特性,对系统的不确定性,具有较强的鲁棒性。     

用区域模拟方法评估舰艇火灾危险性

将火灾区域模拟方法运用到舰船舱室火灾分析中，建立了全船各舱室的区域模拟模型，进行了模拟计算；根据火灾形成和蔓延的机制，确定了火灾蔓延判据．进行了全船火灾危险等级划分；在舱室区域模拟的基础上，应用模拟试验的方法，针对不同武器攻击情况，根据火灾蔓延判据和危险等级划分，编制了全船综合性评估程序，对全船火灾危险性进行评估．     

基于CAN总线的船舶自动气象站的研究

为提高船舶气象站的可集成性和维护性,本文构建基于CAN总线的船舶自动气象站。文章对系统总体结构、软硬件设计、传感器选型作了具体描述,以期对实现通用、可扩展的船舶自动气象站具有借鉴作用。     

我国船舶工业现状及科技研发重点分析

我国船舶工业正处于战略发展机遇期,但造船技术和管理水平落后、船舶配套不发达、船舶业科研及生产高级人才不足严重制约着我国船舶工业的发展．应重点促进海洋工程与高附加值船舶、船舶配套及其加工设备、船舶设计与制造先进方法与工艺、数字化修造船与绿色修造船的科技发展．鉴于我校的传统优势,应在船舶科研与人才培养上有所作为．     

某纸浆船尿素储存柜结构设计及有限元分析

尿素储存柜是船舶SCR系统的重要组成部分,本文对某纸浆船的尿素储存柜结构设计进行了介绍,并采用有限元方法对柜体结构强度进行校核,最终得到满足设计要求的尿素储存柜结构.     

船舶电动起货机故障诊断虚拟仿真软件的设计与开发

利用3 Dmax三维建模软件,设计了船舶电动起货机虚拟仿真控制系统,概述其组成器件,实现了起货机系统从现实到虚拟的呈现;然后基于Virtools平台,对起货机系统虚拟教学进行了设计和开发,最终结果表明,将虚拟技术用于教学软件开发,逐步把教学内容分项目、分知识点组成教学体系,方便学习者学习与掌握,实现教学做一体化教学.