激光差频扫描的水下三维探测系统及精度分析

对于当前已有的系统或方法,由于探测精度还有一定提升空间,因此通过应用激光差频扫描技术的应用提升水下三维探测系统的探测精度。在系统的设计中,主要设计了3个模块,其中激光差频扫描模块主要通过激光差频扫描系统进行被测点及其周围区域的随机三维扫描探测。补偿校正模块可以对船速延时效应和波浪带来的测深值误差实施综合补偿校正。数据处理模块负责对系统采集的三维探测图像进行处理。将设计系统搭载在一艘无人船上,进行系统的探测精度测试与分析。精度分析结果表明设计系统的探测精度很高,有很强的实用性,可以应用于复杂情况下的水下探测。     

全站仪测量船体分段表面精度方法研究

由于对精度控制大多只关注船体分段的主尺度精度,而忽视了船体分段的外表面精度。基于此,研究提出了一种采用全站仪对边测量法,以基准点为导向进行垂直扫描船体外表面的简易方法,并采用软件生成三维模型与设计模型对比,据此检验建造的船体分段外形的精度。     

三维激光扫描技术在北江航道沿线水上物外观测量中的应用

针对北江航道沿线水利枢纽、桥梁和丁坝等建筑物结构复杂、常规测量施测困难和测量精度偏低的问题,对三维激光扫描测量技术进行了研究。依托北江某段航道项目,采用三维激光扫描技术,获得航道沿线水上物外观高精度三维点云数据,为航道扩能升级设计提供精细地形图,并建立三维可视化模型,为依托项目BIM设计提供了精细、丰富的测绘成果数据。研究表明,三维激光扫描技术可为航道设计提供丰富的测绘成果,具有良好的技术优势。     

基于PROE的船舶机舱三维布置设计研究

以某集装箱船为例,应用PROE进行船舶机舱三维设计,以探索通用三维CAD软件在船舶机舱三维布置设计方面的应用,提高常规精度设计的选择范围.研究结果表明,将PROE软件在通用机械制造领域中的先进成熟技术引用到船舶行业是可行的.对于中、小规模设计需求而言,PROE完全可以满足设计要求,同时其通用性、便捷性可以大大提高设计效率.     

基于三维激光点云的船体型线测绘研究

基于全站仪的测绘方法量程小,对于船体型线拼接接口处数据处理误差较大,因此设计一种基于三维激光电云的船体型线测绘方法。首先对三维激光点云数据进行预处理,不同视角下的舰船点云数据会出现重复造成误差,得到误差模型,在实际测绘中将误差考虑进去,使点云建模更精准,利用K-D树方法完成临近点云的搜索,并实现点云配准,将配准完毕的点云输入到软件中,得到舰船模型,实现体型线测绘。为验证测绘方法的有效性,设计对比实验。实验结果表明,设计方法测绘得到的各个测点挠度与基于全站仪测绘方法得到的测点挠度相比,更接近真实情况,验证了设计方法的有效性。     

基于三维激光扫描的船舶测量技术

船舶测量是船舶改装的关键技术之一,测量的精度关系到船舶建模的质量,设计及施工图纸的准确性,影响到整个改装工程的质量和效率。文章通过介绍三维激光扫描测量技术在船舶改装项目的运用,探讨其应用前景。     

三维精密测量技术在船舶脱硫系统改造中的应用

以三维扫描精密测量技术为基础,利用实景复制技术实现船舶形体及部件三维数字化采集、三维建模及船体检测,并应用于在役船舶脱硫系统快速改造工程。可以实现型线绘制、三维建模、三维虚拟安装等,为后期改装设计、零部件检测、虚拟装配、船型验收等应用提供数据支撑,极大提高从采集到检测等工序效率,减少在航船舶停泊时间,节约船舶改装和维修成本。     

在TRIBON上实现舰艇综合放样

Tribon是面向船舶生产设计的专业化计算机辅助设计软件,利用Tribon软件对新型舰艇或改装艇进行综合放样的施工设计,将有利于在舰艇有限的空间妥善布置大量设备、各种管路和电缆等,而且不会使它们产生互相干涉,进而缩短舰艇的整个研制进度,同时大大地降低劳动强度、提高放样质量.利用计算机的网络技术和软件的三维模型、CAD/CAM一体化以及多媒体VR技术,可以进行系统的并行设计、方案评估和数字化制造,由此带来了舰艇研制方法和手段的一个全新的概念.     

基于Skyline二三维一体可视化系统的探讨

以广州海事测绘中心现有航道海事测绘数据为基础,以Skyline作为软件开发平台,以3Dmax作为三维建模软件,对水上水下地形地貌及海事附属设施进行真实建模,构建基于二三维GIS、可量测实景展示系统,实现该航段的海事测绘成果数据的浏览、查询、发布等功能。该系统探索三维实景展示的技术方法,将大大拓展了海事测绘数据的表现力,使用户更加方便直观从系统中获取海事测绘信息,很大程度提升海事测绘的技术和服务水平。     

基于三维扫描的卧式罐容量计量方法

基于三维扫描点云数据计算卧式罐容量的计量方法,可解决传统卧式罐容量计量方法效率低、工作强度大、精度差等问题。该方法利用三维激光扫描仪获取卧式罐的空间点云数据,然后对点云数据进行预处理并对预处理后的数据进行建模,应用“三角形面积积分法”和“截面积高度积分法”计算软件计算不同液位高度对应的卧式罐容积值。通过与传统计量方法——容量比较法和几何测量法测量结果进行比较,验证了该方法的可行性。基于三维扫描的卧式罐容量计量方法,测量精度能够满足卧式罐计量标准要求,容积检定工作效率也大幅度提升。     

基于Intergraph Smart 3D的邮轮电缆自动敷设功能优化开发

Intergraph Smart 3D软件的电缆敷设功能在化工电力行业应用较为广泛,考虑到邮轮电气生产设计中的电缆具有长度长(3 000 km～5 000 km)、种类多、通道网络复杂和分段敷设的特点,直接应用Smart 3D原生的电缆敷设功能进行电缆敷设存在较大的风险。从邮轮电缆敷设需求出发,对Smart 3D原生电缆敷设解决方案进行优化,充分考虑电气设计人员的使用习惯,基于贪心算法和单源最短路径算法(Dijkstra算法)优化算法解决断续托架的电缆敷设和电缆分区敷设最优路径选取的问题,提高电气设计人员的电缆敷设效率。     

基于Civil 3D的三维地质建模方法及应用

三维地质建模是实现岩土勘察BIM动态设计的关键,如何快速、高效地建立能直接应用于指导设计施工的三维地质模型,是工程实践应用中的难点之一。以厦门第二东通道工程地质勘察项目为例,依据野外实测的地形测量数据及钻孔、物探等地质数据,利用Civil 3D强大的曲面功能,首先建立地形曲面和地层曲面单元;其次,利用Civil 3D中"由曲面提取实体"等工具,自地表而下逐层建立三维地质体,并整合生成最终的三维地质模型。此外,通过二次开发建立基于Civil 3D三维地质模型任意剖切补充模块,实现了地质模型的任意剖切及栅格图生成;同时,通过部件编辑器功能,针对沉管基槽进行开挖设计。工程应用结果表明,该建模方法便捷、直观且高效,所形成的模型能直接应用于指导工程设计和施工。     

基于三维体验平台的系列船设计数据备份技术研究

有次序地改变船舶中某些参数而构成的组系船舶称之为系列船。目前基于三维体验平台的系列船设计数据存储方式不仅难以应对急剧上升的工程数据量,且无法应对大数据量下的备份等问题。针对以上问题,文章提出基于三维体验平台的系列船设计数据备份方案。以三维体验平台为研究对象,分析三维体验平台的架构、数据流、数据库及文件存储等,从平台软件和硬件两个方面提出解决方案,并对此方案进行实际验证。不仅能提升系统访问性能,还能实现系列船设计数据重复利用。     

基于Civil 3D的航道整治BIM设计平台开发

针对传统航道整治设计工作无专业辅助工具、生产效率低下、分工协作困难、图纸绘制和工程量计算误差大、方案变更困难、信息化水平低等问题,进行提高设计工作生产效率及质量的研究。采用C#语言及SAC可视化程序对Civil3D平台进行二次开发,研发出一套适用于航道整治设计的专业平台,实现了智能化出图算量、河床演变分析、BIM+GIS合成等功能,极大地提高了生产力、优化设计流程、转换设计重心、提升设计品质。     

基于集成知识模型的船舶舱室智能三维布置设计

本文利用AI技术，以船舶舱室三维布置设计问题为对象，介绍了船舶舱室三维布置设计的知识类型及面向对象的知识集成表达方法，确立了基于集成知识模型的船舶舱室智能三维布置设计模型，介绍了基于集成知识模型的船舶舱室智能三维布置设计系统原型的总体结构和处理流程。该方法可提高船舶布置设计的自动化程度。     

非假模取样方式下修船管件更换的新管逆向设计

传统修船管件更换工艺方法效率低、精度不稳定、人工和材料成本高、生产周期长，且存在较大的安全隐患。针对这些问题，融合测绘、软件、船舶制造与加工等关键技术，采取非假模取样方式进行修船管件更换的新管逆向设计，开拓一种数字化的管件制作思路。     

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。     

广东北江濛里枢纽二线船闸工程BIM解决方案

介绍濛里枢纽二线船闸工程测量、勘察阶段中适宜BIM设计的勘测手段及成果处理方法,阐述船闸三维建模思路,分析REVIT软件的2种协同模式,提出将船闸工程项目模型划分为若干个子模型、采用工作集与动态链接相结合的协同方式,并给出模型的划分思路及协同方法;探索BIM模型与有限元计算软件间的数据交换方式;结合水运工程BIM标准化发展战略的要求,创建大量标准族并开发了族管理器,初步形成《船闸BIM设计指南》。     

New method for ship finite element method preprocessing based on a 3D parametric technique

A new method for ship finite element method (FEM) preprocessing is presented as well as its program development. The method is applicable for all kinds of ships at different levels, such as a whole ship, cargo hold parts or detailed structures. The 3D parametric technique is used when creating ship structures, which improves the modeling efficiency greatly and makes the model easy to modify. A 3D geometric constraint solver is developed to solve the constraint system of the parametric model. A meshing procedure is presented to automatically convert the parametric structure model into a finite element model, by which high quality mesh is generated in the stress concentrated area. It also becomes possible to create finite element models for different levels from the same structure model. Using this method, the engineers avoid much of the complex and laborious work of FEM preprocessing, which consumes a very significant amount of time in finite element analysis, and can pay more attention to post-processing. This method has proved to be practical and highly efficient by several engineering trials. This work is sponsored by “Liaoning BaiQianWan Talents Program”.     

船舶三维数字化设计研究

对船舶三维设计方法及技术进行了研究,阐述了基于CATIA的船舶三维设计具体设计流程和方法,并结合3100TEU集装箱船具体实例,探讨了船舶三维设计方法和一般步骤.该研究对船舶三维设计系统的开发有一定参考价值。