基于骨架模型的船体结构快速建模

针对当前我国船舶结构设计中迭代次数多、设计存在异地性的问题,提出一种船 体结构快速建模方法。以“自顶向下”为设计思路,以骨架模型为实现载体,对船体结构特点进 行分析、总结后构建了面向船舶结构的骨架模型,给出船体结构骨架模型的定义。通过船舶结 构的骨架模型与参数坐标系实现船舶总体的快速布局设计;建立参数坐标系与船体板架之间的 关联关系实现船体结构的快速建模与快速调整,并给出相应算法;给出设计信息的组织方式并 将设计信息集成到骨架模型实现船体结构模型的完整性定义与快速建立。最后基于 CATIA V6 平台开发快速建模系统,并通过纵骨架式船体结构验证了方法的可行性。     

基于知识工程的船体焊接工艺研究

船舶制造过程中船体焊接领域工艺知识缺乏有效的归纳与整理,导致其重用性和 共享性差。针对上述问题,基于知识工程技术,研究了船体焊接工艺领域知识的获取、分类、 表示及推理应用的方法,并开发了工艺知识库系统,有效实现了知识的共享与重用。首先提出 了船体焊接工艺知识获取途径及分类模式;其次以此为基础,将基于本体的知识表示方法的研 究成果应用于船体焊接工艺,建立领域本体;然后提出焊接工艺推理模式,以国家标准、行业 标准等规范性文件和专业书籍、专家意见等指导性文件为基础构建工艺规则库,设计模糊规则 推理系统;最终设计开发面向船体焊接工艺的知识库系统,规范化实现知识获取、知识表示、 知识推理及知识管理功能,为船体焊接领域相关工作人员提供知识共享及重用的支撑平台,为 船舶制造其他领域中知识工程技术的利用提供参考。     

基于NURBS的船体曲面造型

介绍基于非均匀有理Ｂ样条的船体曲面造型的设计过程和方法，实现了三向光顺的船体曲面造型。     

基于超级电容组的竞速艇设计

本设计以两节5号南孚电池为能量源,经电路串并联转换后,设定两分钟的时间,往超级电容组内冲入一定电荷量。充电完毕后再驱动电机带动螺旋桨推动船体前进,使船用尽可能短的时间跑完长10米,终点门宽1.5米的直线赛道。系统共由竞速船体设计,超级电容组充放电电路设计,动力总成设计,三部分组成。经过测试,最优设计方案下能使船体在载重1kg的负载下,2.8秒内跑完全程。     

基于数值仿真船体结构毁伤测点布设方法研究

为有效测量水下爆炸作用下船体结构的毁伤程度,优化测点布设,建立了典型舰船有限元模型,运用大型有限元分析软件ABAQUS提供的声固耦合方法,对船体结构在爆炸载荷作用下的冲击响应进行仿真。依据数值仿真结果,分析船体结构薄弱环节,并将这些薄弱环节作为重点测量部位,结合工程实践和海上试验经验,在准确测量结构毁伤的基础上,合理布设传感器测点,研究设计了水下爆炸作用下船体结构毁伤测点布设方法。经海上爆炸试验验证,数值仿真结果与试验测试结果吻合良好,该毁伤测点布设方法设计合理。     

海上独立钢桩导向架的结构设计与有限元计算

一、引言 导向架用于大直径单桩基础施工过程中的导向和垂直度调节,为保证打入钢桩的垂直度,需要设计独立的导向架平台;本文设计的导向架由导向架本体和四根定位桩组成,在打桩过程中,导向架与船体脱离开,通过四根定位桩将导向架固定,形成独立的海上施工平台,即使在大风浪的情况下,船体横纵摇也不会对导向架在打桩过程中的垂直度产生影响.     

水下船体清刷机器人运动分析及仿真

本文分析了水下船体清刷机器人的运动,建立了机器人运动学方程,根据所设计的伺服控制系统对机器人系统进行了运动仿真.结果表明,所设计的机器人系统鲁棒性好,满足设计要求.     

适于水下船体的爬壁机器人关键技术及其研究进展

水下船体表面清刷和检测为爬壁机器人开辟了新的应用领域,其特点是机械本体稳定地吸附在水下船体表面上,同时能够灵活地完成移动、转向、越障等行走功能,进而完成针对船体表面的检测、清刷等作业。文中重点介绍了几种水下船体作业的爬壁爬行机器人,并对机器人的吸附和行走两个关键技术进行了分析,总结了水下船体作业机器人研究中的一些难点问题及其发展趋势。     

基于人工智能的水体环境分析平台——中泰智舟

为了解决传统水产养殖行业智能化程度相对较低的问题,应用物联网通信技术、传感器技术以及机械设计,设计了可自由开发的高性能水上智慧运载平台。此平台能够实现对高污染水域的无人巡航监控,对水产养殖水域的水文条件、天气信息进行实时监测与分析。此外,在船体中部加入了可自动折叠的机械结构,当船体航行到指定地点时可自动将传感器等部件下...     

船体曲面矩形块按参考线敷设法关键技术研究

以船体曲面敷设矩形块为背景,针对现行按肋骨线方向单向展开后进行矩形块敷设设计的不足,提出了矩形块按参考线敷设法及其流程。提出了曲面线偏移的概念和正交线离散点算法。矩形块敷设参考线沿船长方向延伸,按肋骨线方向布置偏移点,在MDT系统中进行二次开发,选取船体典型曲面进行了敷设设计。经验证,该方法满足工程使用要求。     

基于CFD的集装箱船阻力性能优化

基于CFD方法实现船体型线的自动优化。应用船型参数化建模方法分析特征参数,提取设计变量,以兴波阻力最小为目标,分别采用Sobol算法和Tsearch算法实现船体型线的自动优化。将上述方法应用于5 100 TEU集装箱船的型线自动优化,运用Shipflow软件进行CFD数值计算。评估结果表明优化船型在弗劳德数Fr=0.26时总阻力减少3.62%,说明该方法可行。     

基于CFD的46 000 t油船型线优化设计

为适应国际海事组织船舶能效设计指数对绿色船舶的要求,以46 000 t油船为例,采用CAD软件FRIENDSHIP对船舶进行参数化建模,同时集成CFD软件Shipflow,搭建船型优化平台,实现参数化船型自动生成、性能计算及优化,获得阻力性能较好的船型。研究结果表明：所采用的46 000 t油船型线优化方法具有可行性,可为46 000 t油船型线设计提供参考。该研究方法可实现仿真驱动设计,对缩短设计周期具有重要意义。     

箱形梁结构船体水下非接触爆炸冲击环境分析

为研究箱形梁结构船体在水下非接触爆炸作用下的冲击环境,在船体中部范围内主要受力部位设置箱形梁,并与考虑箱形梁产生的质量变化而建立的等重船模进行对比,来描述箱形梁结构对冲击环境的影响.基于Abaqus中的声固耦合算法求解2种形式船体的冲击响应,以冲击谱为工具描述船体结构的冲击环境,并给出舱内甲板层的冲击环境分布.分析归纳箱形梁的作用机理,为相关舰船设备的舾装与船体优化设计提供参考.     

船体遥控清污器方案研究

为了延长船舶的使用寿命,保证船舶航行的安全和高效,开展船舶水下清污作业的研究,提高水下清污作业的效率和自动化水平具有重要意义。本文介绍了一种新型的用于船体表面清污作业的水下船体遥控清污器的总体技术方案和工作原理,并提出了机械本体、控制系统和清刷作业装置三部分的设计方案分析。该船体遥控清污器具有操作简单,清污效率高等优点。     

船舶高能搁浅外部动力学的数值仿真研究

基于Simonsen的假设，提出了船舶高能搁浅外部动力学的简化计算公式，并对船舶高能搁浅外部动力学过程进行了数值仿真研究。研究表明，在船舶高能搁浅动力学过程中，有相当部分的初动能转化为旋转形式的动能，包括纵摇、横摇和艏摇；不同于某些船舶碰撞问题，摩擦的影响不能忽略不计；对于船艏高能搁浅的情况，损伤路径会向船体外侧偏离，船舶与礁石之间的接触由剧烈的冲击逐渐过度到侧向挤压和滑动摩擦；相比于简化解析法，数值仿真法可以得到详细的动力学时历结果以及船体结构损伤变形图。     

Improvement of ship design practice using a 3D CAD model of a hull structure

At the initial stage of ship design, a hull structural model, that is, a 3D CAD model of a hull structure is not generated by the existing shipbuilding CAD system because it is time-consuming and requires much effort. Without the hull structural model, a designer must manually calculate the production material information of a building block by using 2D drawings, parent ship data, and design experiences at the initial planning and scheduling stages. At the initial stage of hull structural analysis, the designer manually generates a structural analysis model, that is, a finite element model of the hull structure. Moreover, the piping model, that is a 3D CAD model of the pipes in the hull structure, is generated independently of the hull structural model at the detailed design stage. To lighten the burden imposed on the designer, we developed an initial hull structural modeling system in our previous study. Using this system, a designer can rapidly and easily generate the hull structural model at the initial stage of design. In this study, the generation methods of the production material information of a building block, the structural analysis model, and the piping model based on the hull structural model are developed. The applicability of the developed methods are demonstrated by applying them to a deadweight 300,000 ton very large crude oil carrier (VLCC). The results show that the developed methods can quickly generate the corresponding information or models at the initial design stage.     

中国船级社共同结构规范计算软件CSR-SDP

为提高船舶设计效率,针对国际船级社协会(International Association of Classification Societies, IACS)2006年推出的散货船、双壳油船共同结构规范CSR-BC/OT,中国船级社(China Classification Society, CCS)开发出计算软件CSR-SDP. 该软件分为针对散货船的CSR-SDP(BC)和针对双壳油船的CSR-SDP(OT)两套,是集规范设计,载荷计算以及船体结构强度分析、评估和疲劳寿命评估于一体的船体结构设计和规范校核系统,较全面地覆盖CSR-BC/OT的要求,较好地满足CSR船舶设计和审图的需要.     

基于知识库的船舶结构设计系统研发

基于船舶结构构件知识表达与组织机构的研究,结合数字化设计技术与 RPD 开发思想,提出支持快速设计的结构模型库的概念及其组织结构。利用知识表达建立 船舶的类型库,以模型库来封装船体结构数字设计功能,用分布式数据库管理船舶信息,并 以此开发了原型软件系统,实现了全船结构三维实体模型的快速设计和修改,通过一艘实船 模型的建立得到了验证。