基于人机工程的船舶驾驶室设计评估

船舶驾驶室的设计质量直接影响航行安全、作战能力、团队作业效率和船员身心健康等问题。为了提高我国船舶驾驶室的设计质量,从人机工程的角度建立了驾驶室多属性数学设计评估模型,开发了驾驶室数字化设计评估软件。实例研究表明,提出的设计评估方法能够精确客观地测量和计算各参数的设计优劣。在驾驶室设计阶段可进行交互式的设计与评估,缩短开发周期,并通过数据库追溯评估过程,发现设计缺陷并进行改进,指导驾驶室设计方案的优化和筛选工作。     

基于MultiGen Creator的综合船桥建模与优化

将常用的仿真软件MultiGen Creator与时下流行的建模软件AutoCAD和3D Max进行简单的对比,并实践了一种利用3D Max软件作为辅助建模的方法,利用MultiGen Creator虚拟现实软件包和其他一些软件对驾驶室及其附属设施进行仿真建模,通过船桥仿真模型的建立来实现船桥的优化设计。     

船舶驾驶室光污染成因及机理分析

本文从船员对驾驶室光污染治理的需求出发,重点对人眼视觉的生理基础、视觉与暗视觉、夜视力与暗适应、眩光和后像等角度分析了船舶驾驶室光污染成因。在此基础上,针对某船驾驶室典型布局,搭建仿真模型,基于建模仿真对驾驶室光污染机理进行了研究。本文研究成果对开展船舶驾驶室光环境控制具有一定的参考意义。     

舰艇驾驶室设计验证及评价方法研究

针对设备布置复杂、操作性要求高的舰艇驾驶室,本文提出了运用虚拟视景仿真和实尺模型技术来验证和评价其人机工程设计的方法。实践证明,这是一种有效的辅助设计手段,加快了其设计方案的决策过程。同时增强了未来使用方和建造方参与设计的机会,从而推进和改善了实船驾驶室人-机-环境的设计能力。     

某起重船一人桥楼视线设计要点

基于某起重船的一人桥楼设计,介绍挪威船级社(Det Norske Veritas, DNV)入级符号NAUT(AW)对一人桥楼视线设计的要求。通过分析DNV一人桥楼符号对驾驶室内水平视野、各工作站位置视野、驾驶室窗户和驾驶室外型的具体要求,结合起重船船型和布置的特殊设计,提出采用合适数量的摄像头补偿视野,最终满足NAUT(AW)的要求,为同类型船舶的一人桥楼驾驶室视线设计提供参考。     

测量船驾驶室人机环境设计

船舶驾驶室是船舶航行指挥控制的核心部位,是一个高度人机交互的位置,对驾驶室进行人机环境设计是减轻驾驶室人员压力、保障航行安全的重要手段。在驾驶室人机环境设计中,涉及视野视线、窗户、通道、设备外形等多种设计变量,变量之间又存在相关联系。目前在国内尚缺乏对驾驶室人机环境设计流程的专门研究,文章在对国内外规范整理后,归纳出一种驾驶室人机环境设计流程。并以测量船为例,使用GB/T 10000-88的中国成年人人体尺寸,进行了符合站姿和坐姿使用条件的驾驶室布置设计、设备尺寸要求及工作环境设计。     

基于有限元分析的船舶制造结构设计仿真

船舶的结构设计直接影响到船舶的强度、刚度、稳定性等性能指标。传统的船舶结构设计方法主要依赖于经验和试验,存在着设计周期长、成本高、效率低等问题,而基于有限元分析的船舶结构设计方法可以通过数值模拟和优化算法来实现结构设计的自动化和优化,提高设计效率和设计质量。本文从船舶结构的极限强度理论和疲劳强度理论分别进行分析,并基于有限元软件进行船舶制造结构的设计仿真。     

船舶驾驶室夜航光环境优化

为改善船舶夜间航行时驾驶室光环境对驾驶人员视觉功效的影响,提高航行的安全性,介绍亮度和色彩的基本概念,分析人眼的感光特性,对驾驶室的发光设备进行统计和归纳,找出驾驶室光环境存在的问题,并从多个方面提出优化改进措施。对驾驶室整体布局、发光设备硬件和软件设计等方面进行综合优化,可显著改善船舶夜航时驾驶室的整体光环境。     

基于在线仿真的穿浪船推进智能控制及系统优化研究

为了增加优化过程的实时性,本文提出了一种基于在线仿真的穿浪船可调桨推进智能控制及其系统优化方法。首先建立了可调桨推进的数学模型,再以MATLAB为平台,使用其仿真软件Simulink建立了仿真模型,又使用查表模糊控制器实现了对穿浪船可调桨推进的智能控制。然后,建立了系统优化的数学模型。基于仿真模型,应用MATLAB的遗传算法工具箱GAOT实现了该系统的优化设计。最后给出了算例。计算结果表明:仿真和优化的准确性和可靠性都较好,该方法是有效且可行的。     

基于Unity3D的船舶分段仿真制造系统开发

为提高船舶制造效率，优化船舶分段制造工艺，基于Unity3D进行船舶分段仿真制造系统开发。结合开发目的和使用对象，论述系统的设计思路、虚拟仿真技术应用和使用方法，并分析系统应用效果，为船舶分段仿真制造工艺优化提供参考。     

面向对象的船舶电力系统数字仿真研究

本文提出的面向对象的船舶电力系统数字仿真技术采用了分层结构和模块化设计,其中,分层结构在减少建模工作量的同时极大地提高了仿真的效率,而模块化设计则增强了仿真的灵活性和扩展性.因此,该技术在船舶电力系统数字仿真领域中具有较高的实用价值和广阔的应用前景.     

虚拟仿真技术在溢油回收装置结构性能评估和轻量化设计中的应用

针对传统设计方法依靠经验开展设计的缺陷,提出了基于虚拟仿真技术的结构性能评估和优化设计方法.针对某溢油回收船溢油回收装置,利用虚拟仿真技术对其结构性能进行评估,并利用拓扑优化技术开展溢油回收装置结构的轻量化设计,实现以仿真来驱动设计,以期为虚拟仿真技术在船舶设计特别是溢油回收船溢油回收装置设计中的应用提供参考.     

船舶内装板耐火分隔结构设计与性能研究

设计一种以气凝胶和铝蜂窝材料为主的船舶内装板结构。介绍了船舶內装板耐火分隔定义及设计方法。根据耐火分隔标准试验,设计以电加热板模拟加热炉温升的耐火分隔小尺寸样件模拟试验。根据小样模拟试验原理,建立耐火分隔有限元模型,结果表明,仿真和试验结果较为接近,仿真计算方法可以为耐火分隔结构优化提供手段。通过仿真分析计算,得到船舶内装板中气凝胶的最小厚度为5mm,內装板结构整体重量较50mm厚复合岩棉板轻25%。研究方法可以为新型耐火分隔结构的设计提供参考。     

基于数值仿真的拖轮拖带沉管浮运航道宽度设计

针对拖轮拖带沉管浮运航道宽度的既有设计方法具有局限性的问题,基于数值仿真进行了浮运航道宽度设计的研究.采用数值仿真模拟结果计算的深中通道沉管浮运航道宽度随拖轮就位时间增加而增加、随纠偏力增大而变小,较参考《海港总体设计规范》计算数值小约17 m.基于数值仿真的浮运航道宽度设计方法考虑了拖轮协同操纵因素,丰富了拖轮拖带沉...     

船舶虚拟装配集成化建模方法研究(英文)

A new method of virtual ship assembly modeling which integrates ship three-dimensional design and ship construction planning was described in this paper. A workflow model of simulation modeling based on the virtual ship assembly process was also established; furthermore, a method of information transformation between the ship three-dimensional design and ship construction plan was formulated. To meet the requirements of information sharing between different systems in the ship virtual assembly, a simulation database was created by using the software engineering design method and the relational data model. With the application of this database, the information of ship three-dimensional design, construction planning, and virtual assembly can be integrated into one system. Subsequently, this new method was applied as a tool to simulate the virtual assembly of a ship, and the results guarantee its rationality and reliability.     

船用诱导通风装置流动特性计算分析及试验验证

本文针对某船用反吹风结构形式的诱导通风装置进行了射流特性数值及实验研究。基于诱导射程指标,首先进行了一维性能仿真初估,给出喷嘴的大致直径,并采用CFD技术对有无导流两种结构形式的喷嘴进行了射流特性仿真对比,确定采用有导流的喷嘴结构形式,进而对诱导通风装置的整机进行CFD仿真,确定了整机的压损、气流组织和射流特性,并与后期试验数据进行了对比,验证了设计和数值计算的准确性。本文给出了一种结合一维设计和三维仿真的诱导通风装置前期设计方法,能节省试验成本,可为后续不同性能指标的诱导通风装置提供设计参考。     

基于智能功率模块的开关磁阻电动机功率电路的仿真研究

本文分析了智能功率模块IPM和开关磁阻电动机功率电路基本原理,提出了将IPM应用到功率电路中的设计方案。借助OrCAD公司的PSPICE10.5仿真软件,设计了仿真电路图。通过仿真波形对电路的功能进行验证,检查电路设计存在的问题,并对其进行修改,最后证实将IPM用到开关磁阻电动机功率电路中的可行性,同时为功率电路的设计及优化控制算法以提高整个系统的性能提供了很好的理论依据。     

Study of hierarchical federation architecture using multi-resolution modeling

This paper aims at finding a solution to the problem aroused in complex system simulation, where a specific functional federation is coupled with other simulation systems. In other words, the communication information within the system may be received by other federates that participated in this united simulation. For the purpose of ensuring simulation system unitary character, a hierarchical federation architecture (HFA) is taken. Also considering the real situation, where federates in a complicated simulation system can be made simpler to an extent, a multi-resolution modeling (MRM) method is imported to implement the design of hierarchical federation. By utilizing the multiple resolution entity ( MRE ) modeling approach, MRE for federates are designed out. When different level training simulation is required, the appropriate MRE at corresponding layers can be called. The design method realizes the reuse feature of the simulation system and reduces simulation complexity and improves the validity of system Simulation Cost (SC). Taking submarine voyage training simulator (SVTS) for instance, a HFA for submarine is constructed in‘this paper, which approves the feasibility of studied approach.     

舰船电磁兼容设计发展综述

舰船电磁兼容设计是一项系统化工程。新技术、新装备的发展对现代舰船EMC设计提出了更高的要求。在这一背景下,加快提升舰船电磁兼容仿真预测的设计方法和手段,并在完善电磁兼容考核评估方法的同时,大力发展专用的电磁兼容控制装备,才能主动应对新形势下舰船装备发展新趋势所提出的电磁兼容需求。