基于48000载重吨教学实习船的动力学结构优化

本文以48000载重吨教学实习船为研究对象,采用通用有限元软件MSC.Patran/Nastran进行全船频响分析.全船有限元计算条件要求极高,而一般情况下又存在各种资料的限制或实验数据的缺失,因而会使得计算精度较低.本文介绍利用基本的设计资料的条件下,从模态参与系数角度结合模态振型提出一种新的动力学结构优化思路,并进行计算分析以验证该方法的可行性与准确性,为全船有限元振动分析提供新的研究思路.     

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。     

大型复杂齿轮箱底架模态分析方法

本文探讨针对某复杂齿轮箱底架结构的一种模态分析方法。该齿轮箱底架尺寸较大,质量与刚度分布情况复杂。试验模态分析所需的试验条件要求高,对于力锤的选择和传感器的数量都有较高的要求。此外在有限元模态分析中会存在模态密集、模态向量繁杂、模态振型云图无法提取等问题。该齿轮箱底架结构特殊,近似案例很少,因而鲜有相关的计算参考。本文主要提出以扫频分析为理论基础,辅以虚拟梁的一种近似方法来求出该复杂大型结构的固有频率与振型。其计算结果较直接模态分析更能体现结构在工作状态下的模态情况,亦能对设备工作频率的选取以及结构刚度优化提供有益的帮助。     

基于CATIA V6的绑扎桥三维设计方法

在集装箱船逐步大型化的大趋势下,对绑扎桥的设计要求逐渐凸显。本文基于CATIA V6软件平台,提出了一套绑扎桥三维设计方法。综合考虑了绑扎桥的实际设计需求以及三维模型化的技术难点,通过利用参数化定义,EKL二次开发手段,以及CATIA V6中片体模型转实体模型,片体模型转FEM模型等强大的原生功能有效地解决了快速建模、CAD/CAE一体化、BOM数据与出图信息集成等一系列难题,充分利用了三维技术减少设计流程中的信息孤岛现象,基于高度集成的参数化模型来提高设计响应速度与准确性。最后通过实践案例予以验证并分析了该方法的工程实用价值。     

基于知识工程的结构桁材快速建模方法

在分析了桁材设计特点与建模逻辑的基础上,结合知识工程（KBE）的理论研究,开展了基于3DExperience三维设计软件中基于面向对象的知识表达研究,包含了基于结构桁材的知识分解、知识内嵌和知识驱动等内容,提出了一种可根据设计需求进行自适应响应的参数化桁材模型,并以此为基础实现了快速建模的应用效果,并在某型船的上建建模过程中予以验证。研究还表明,知识工程具有知识显性化、开发成本低及鲁棒性好等特点。这种基于通用三维软件结合设计方自身知识的建模方法,在船舶设计领域不再受制于专业软件的方法限定,有极大的应用前景。另外,设计知识的归纳本身也是未来发展国产自主三维设计软件的必要条件之一。     

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。     

基于柴油机机座结构的有限元模态分析方法

利用大型通用有限元分析软件MSC.patran/Nastran,以某船用柴油机机座结构为算例,并且结合类似研究中对约束条件的讨论,进行初步的线性无阻尼模态分析.在船用柴油机机座的模态分析中常存在的局部模态无法辨识,整体模态振型无法提取的实际应用问题,因而本文分别提出模态有效质量系数以及"虚拟梁"2种技巧.通过有效质量系数来进行模态结果的筛选得出具有主要影响作用的主模态,从而剔除了局部模态.通过虚拟梁的方法提取由于局部变形而无法观察到的结构整体振型.在此基础上以期能够更加深入的进行有限元模态分析,有效地将计算数据提取并加以利用.该算例得出的计算结果以及计算方法还能扩展为同类型的机座结构进行针对性的动力学优化计算.     

28000 t多用途船首楼加强结构有限元强度分析

选取上海船舶设计院设计的28 000吨多用途船的首楼结构为研究对象,采用MSC.Patran/Nastran有限元分析软件,针对船首各类局部加强结构分别进行系泊、拖带、锚绞机等强度校核计算.确保结构满足中国船级社规范的相关强度要求.同时结合规范以及其他同类文献对首部加强结构校核计算中的有限元建模与载荷施加的相关方法进行对比探讨,尤其论述了模型中的MPC(多点约束)单元的应用,为同类计算提供有益的参考.     

基于CATIA平台的箱柱三维设计

基于CATIA平台,根据箱柱的二维出图及有限元计算特点,提出一种箱柱的三维设计体系,采用CAD/CAE/CAM一体化的设计思路,通过CATIA中的知识工程的二次开发,用户自定义特征模板的复用、参数化建模等功能解决主要框架快速搭建、构件的快速建模、出图模型与有限元计算模型协同更新等难题,实际案例表明,该设计体系可行,可提升箱柱设计的效率与准确性。