考虑结构优先级的船舶有限元网格优化算法

针对船舶结构CAD/CAE一体化方案中利用三维几何模型进行有限元网格划分时出现大量过短的壳单元边问题,为优化网格质量,提高建模效率,提出一种有限元网格形态自动优化算法,根据单元节点所属结构连接型式和船舶结构类型,自动批量消除过短的壳单元边,在基于NX定制开发的船舶CAD/CAE模型转换软件中得到验证。     

基于CAD模型的船舶有限元建模方法

基于NX的三维CAD/CAE通用集成平台,提出一种基于CAD模型快速生成船舶结构有限元网格的方法,在CAD环境中将船舶中相交结构进行分割,建立相邻边的匹配关系,将CAD模型转换成多面体模型,在多面体模型中实现相交板架的缝合操作,最后生成有限元网格模型。以实际船舶模型为例进行测试,结果表明,该方法可以实现CAD模型与网格模型的自动关联,CAD曲面修改时网格模型可以自动更新,可有效提高网格的生成效率。     

基于中间平台的船舶CAD/CAE模型转换研究

如何提高有限元分析的前处理效率,一直是从事结构分析的工程师关注的问题.本文针对船舶CAD/CAE等为异构系统的特点,以中间平台为载体,研究如何将三维模型快速、高效地传输到有限元分析系统中,提出了一种船舶结构有限元模型快速生成的方法.基于该方法,按照面向对象的思想,开发了CAD/CAE模型数据转换中间平台FEMCS系统.     

基于NX的船舶有限元前处理系统研究

以NX的CAD/CAE集成平台为基础,并利用其提供的二次开发技术实现船舶有限元的前处理系统。基于已完成的船舶设计系统,首先将设计模型转换成简化模型,并进行简化;然后简化模型转化成多面体模型,并进行相关的几何清理;最后使用自动化的网格剖分器生成有限元网格,并赋予单元属性。以一艘散货船为例,利用该系统进行三舱段建模,生成了理想化的网格。测试表明:系统可以满足船舶有限元建模的需求,同时有效提高建模的效率。     

船舶CAD／CAE系统面向对象数据库的开发

针对关系型数据库在处理船舶设计复杂工程数据方面的不足,提出了采用面向对象数据库构建船舶设计数据管理系统基础平台的优越性,系统地介绍了船舶CAD/CAE系统面向对象数据库的设计及在Oracle 10g数据库上的实现方法,基于对象,关系数据库Oracle 10g采用JSP技术建立了B/S结构的船舶CAD/CAE数据管理系统为船舶CAD/CAE数据在Web上交互、共享和存储提供了一种有效途径.     

面向对象数据库在船舶CAD／CAE数据管理中的应用

阐述了面向对象数据库的有关技术及其在管理工程数据方面的优点,提出了基于面向对象数据库的工程数据模型框架。基于面向对象数据库Ora-cle10g采用ASP.NET建立了船舶CAD/CAE数据管理系统,为船舶CAD/CAE数据在Web上交互、共享和存储提供了一种有效途径。     

船舶有限元网格自动生成技术研究

在进行船舶有限元分析时,先在CAD软件中进行船舶模型设计,然后再将该模型导入到CAE软件中进行有限元分析求解是一种非常实用的方法.但这一方法需要将CAD模型转换为CAE有限元网格模型,它包括网格的自动划分、网格修补和网格细化.本文根据船舶有限元分析的特点,介绍了网格自动划分的主要算法,提出了一种改进的铺设算法以实现船舶有限元网格的自动生成.并分别讨论了网格修补和网格细化自动实现的思路.     

船舶主流CAD软件间的数据交换研究

针对当前船舶行业主流CAD软件CADDS5和TRIBON中模型数据的特点和组织形式,该文利用各自的二次开发工具对两者间数据交换过程开展了研究,提出了适用两者之间数据转换的方法。通过实例证明,该文所研究的方法能迅速有效地从CADDS5中提取模型数据信息,进而转换成TRIBON建模所需要的格式。运用该方法开发的接口软件为船舶主流CAD软件间的数据交换提供了一种手段,并可进一步拓展用于CAD/CAE软件集成研究。     

船舶生产设计中的TIS一体化解决方案

本文介绍了船舶生产设计中利用 Tribon软件进行企业的 TIS管理 ,使造船企业在 Tribon软件管理下 ,形成 CAD/ CAPP/ CAM/ CAE的一体化集成体系 ,实现船舶生产设计快速化的途径。     

基于CATIA的钢结构CAD与CAE一体化实现方法

为了应对钢结构在实现计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助工程（CAE）一体化时的特殊性所带来的挑战,分析和归纳CAD与CAE一体化中数据转换,与几何理想化等关键问题,在此基础上,提出一种基于CATIA V6软件实现钢结构CAD与CAE一体化的方法,并通过一个绑扎桥钢结构的设计案例验证了该方法的有效性。通过所提方法分别实现了CAE几何理想化的自动切换与整合载荷数据至CAD模型的技术目标,从而避免了基于传统方法所带来的数据分离问题,减少了人工介入的低效工作。     

基于STEP的船舶产品数据交换技术

为实现船舶产品数据交换与共享,建立了一种新的总体功能模型.通过研究船舶STEP标准的应用与发展的趋势,以AP216为例开发与完善了船舶应用协议的应用解释模型(AIM);在总体功能模型中通过各个功能模块与基于STEP的共享数据库建立了在船舶CAD/CAM等系统上基于STEP的数据交换接口;解决了计算机应用系统之间关于船舶产品设计、制造以及全部生命周期所需的信息和数据的交换与共享.     

并行工程在船舶设计与建造中的应用

在分析并行工程特点的基础上,提出了并行工程下的船舶设计建造系统结构,讨论了其实现的关键技术.给出基于DFM/DFA的CAD/CAM/CAE集成示例.     

基于CAD/CAM的舰船螺旋桨精度控制技术研究

为解决船舶螺旋桨内部角动量不平衡、精准解耦能力较弱等问题,提出基于CAD/CAM的船舶螺旋桨精度控制方法。通过控制轴系确定、定点坐标变换2个步骤,完成船舶螺旋桨结构的CAD/CAM建模。在此基础上,通过铣削方式与加工路径分析、残余精度量计算、微小控制误差确定3个步骤,完成新型精度控制方法的搭建,实现基于CAD/CAM的船舶螺旋桨精度控制技术研究。对比实验结果表明,与传统控制方法相比,应用新型精度控制方法后,船舶螺旋桨内部角动量呈现明显的平衡状态,精准解耦能力最大值可达到70%。     

基于CATIA V6的船舶结构有限元网格方法

CATIA作为一款通用的工业设计软件,在许多制造行业得到了广泛的应用。随着V6版本较之V5版本进一步的提升了结构模型转换FEM平面单元的能力,CATIA目前已能够实现船体结构模型直接生成有限元网格。通过深入应用CATIA V6,依靠软件强大的三维建模功能,能够极大的减少船体结构划分有限元网格工作的工时。同时利用关联设计复用以往模型,进一步提高FEM模型的生成效率。甚至能够为实现船舶结构设计CAD/CAE一体化的目标提供了具有可行性的研究路径。因而本文通过分析CATIA软件生成有限元网格机制,结合船舶结构有限元分析对生成网格的要求特点,确定了具有实践性的结构建模与网格划分方法。最后通过实践案例予以验证,结合网格质量检查与优劣势分析,基于CATIA平台为船舶结构快速生成有限元网格提供了一种较为高效的方法。     

应用FastCAM软件的船舶三维可视化模型构建

针对当前船舶三维可视化模型,由于计算机软件的局限性,导致船舶绘制过程中出现CAD零件图编辑处理效率和代码转换效率低的问题,提出了应用FastCAM软件的船舶三维可视化模型构建研究。利用STEP数据交换标准,管理船舶数据及其关系,设置船舶三维可视化模型输入数据,应用FastCAM软件,清除与压缩船舶绘制DXF/DWG文件,自动编程船舶轮廓并转换编程代码,桥接多个零件实现连续切割。叠加未变形网格图和变形网格图,三维可视化显示船舶位移里程与数据滤波,实现船舶三维可视化模型构建。实验结果表明,与当前模型相比,构建模型的CAD零件图编辑处理效率和代码转换效率数值较大,能够有效提高CAD零件图编辑处理和代码转换效率。     

基于SIMP拓扑优化理论的结构概念设计研究

为了探讨机床结构概念设计问题,并提供符合工程实际的、用于概念设计阶段的机床结构设计方法,文中将拓扑优化方法与有限元结合应用于结构概念设计进行了研究。以UG作为CAD造型平台,以ANSYS作为CAE有限元建模和分析平台,采用SIMP(Solid Isotropic Material with Penalization)拓扑优化理论建立数学模型,并应用改进的启发式拓扑优化准则算法进行数学模型的求解,得到经过拓扑优化的结构概念设计的方案模型。文中将拓扑优化方法与CAD/CAE系统进行集成应用于解决船舶舵叶连接法兰面加工专机的升降台的拓扑结构优化。优化结果为结构详细设计阶段的形状优化和截面优化提供设计优化区域和原型。从结构概念设计的结果看出,其优化设计过程较稳定、有效,能够满足工程上概念设计的需要。     

数值仿真实验室

<正>数值仿真实验室,拥有先进的CAD/CAM/CAE软件NAPA,MAXSURF,CATIA、COMPASS AVEVA MARINE、TRIBON和数值分析软件ANSYS、FLUENT、SESAM、ADINA、NASTRAN、PATRAN、DYTRA、ABAQUS等,计算机以及相关设备300多台套,固定资产超过1000万元,实验用房近600平方米。实验室主要承担船舶与海洋工程学院各类课程的计算机教学工作,是江苏省船舶先进制造技术重点实验室的组成之一,能够从事船舶先进制造技术研究、船舶与海洋结构物性能的分析计算等。NUMECA     

电子设备三维动画演示程序的实现

本文结合对海军某型显控台方案的结构设计,介绍了基于大型三维CAD/CAE/CAM软件……Ⅰ—DEAS进行三维造型并实现动画演示程序的方法和技巧。     

CAD/CAM技术在基于UG舰船螺旋桨数控加工中的应用

螺旋桨是船舶动力系统的重要组成部分,通过与水的相互作用力,产生船舶前进的动力。船舶螺旋桨的结构复杂,是一个含有大量自由曲面的零件,因此,螺旋桨的设计与加工存在较大的难度。传统的螺旋桨制造方法包括铸造、锻造等,加工精度和效率很难得到保证。近年来,随着数控加工技术的发展,基于计算机编程的CAD/CAM等技术逐渐在螺旋桨加工领域应用起来。相对于传统的螺旋桨加工方法,基于CAD/CAM技术与UG软件程序相结合,在螺旋桨复杂曲面建模和编程等方面有很大的优势。本文系统介绍了CAD/CAM和CAPP等先进的加工技术,在UG中建立了船舶螺旋桨三维模型,并生成了螺旋桨自由曲面加工的数控程序,大大提高了螺旋桨的加工精度和加工效率,具有重要的实际应用价值。     

船舶尾轴系统固有振动特性分析

采用CAD/CAE综合分析方法,建立了模态分析的数学模型,结合I-DEAS和HyperMesh软件的辅助建模和网格划分功能,在ANSYS中分析了某船舶尾轴系统不同转速时的结构固有振动特性,总结出模态频率受旋转软化效应和应力刚化效应影响随转速变化的规律.