船舶建模分析计算集成系统的模型管理与转换方法研究
发布时间：2021-01-16 05:32
船舶设计正在向集成化方向发展,通过有限元分析、稳性计算和规范计算对船体模型进行分析评估校核,提高船舶设计质量。集成多个系统,各系统的模型数据及其应用方式不尽相同,如果没有统一的数据标准与相应的模型转换方法,会导致船舶集成系统集成化程度不高,各分析计算系统需要重建生成的船体模型,不能做到一次建模,全流程使用,增长了船舶设计周期。因此,开发一套适用于船舶建模分析计算集成系统的模型管理与转换系统是十分必要的。本文分析了船舶建模分析计算集成系统的结构设计,提出新增船舶建模输出方案Ship Design Result（SDR）系统的设想,解耦CAD系统与分析计算系统,避免模型转换对CAD建模工作的影响,缩短分析计算系统提取模型的耗时,并提供多方案并存的船舶设计流程;论文总结了CAD建模系统、SDR系统、CAE分析系统以及船舶规范计算系统Structure Design Program（SDP）系统的模型数据的类型与特点,开发了基于NX的船舶CAD/SDR/CAE/SDP集成系统的模型管理与转换系统NCSCS,实现了船舶模型数据在集成系统中的统一数据标准的管理,提供了系统间模型的快速转换,避免文件...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
主船体部分结构示意（高亮部分）
图 2-4 骨材、开孔、面板结构及其属性开孔结构是一种减量结构，开孔最主要的目的之一是节省船体使用的材料，开孔对应的属性如表 2-3 所示。表 2-3 开孔主要属性属性名称 数据类型 含义开孔流水号 int 开孔流水号开孔 ID string 开孔唯一标识，使用 GUID 表示开孔类型 int 孔类型，例如透气孔草图 handle string开孔所依赖的草图，用于编辑草图，非草图法此项为空结构类型 string 固定为 CFhole，表名此结构为孔结构孔形状类型 int 孔形状参数，例如 0 代表矩形CCSHole_RecL double 矩形长，只有矩形孔有此属性CCSHole_RecB double 矩形宽，只有矩形孔有此属性CCSHole_RecR double 矩形孔倒圆角半径，只有矩形孔有此属性CCSHole_SquA double 方形长宽，只有方形孔有此属性CCSHole_SquR double 方形倒圆角半径，只有方形孔有此属性
需要设计新的关联描述方法。2.2.3 CAE 系统模型数据CAE 有限元分析系统处理的基本结构是船舶结构中的板架结构与筋结构，即 1D单元与 2D 单元[43]。CAE 系统中结构属性不做过多考虑，可以沿用 CAD 系统和 SDR系统中的描述方式。不过分析系统中需要处理一类特殊的结构 CAEGroup，这是一种CAE 处理对象的单元，要求其能够快速地遍历存取，这是模型管理设计需要重点考虑的问题。2.2.4 SDP 系统模型数据SDP 系统模型涉及腐蚀模型、SDP 模型与剖面模型三个具体的模型。SDP 系统中模型数据可以从这三类模型入手分析，其部分模型数据示例如图 2-5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]计算机辅助设计CAD技术在机械设计及制造中的应用[J]. 杨明阳. 中国设备工程. 2019(03)
[2]基于三维参数的船舶稳性设计与优化研究[J]. 李娟. 舰船科学技术. 2019(02)
[3]考虑理想化过程的船舶有限元属性继承方法[J]. 章志兵,殷威,王丽荣,柳玉起. 华中科技大学学报(自然科学版). 2018(07)
[4]试分析船体结构的三维设计[J]. 王斌. 科技风. 2018(18)
[5]三维建模在计算机辅助船舶设计中的两种思路和应用[J]. 赵唯丞,黄雪忠,万雁翔. 造船技术. 2018(01)
[6]基于CAD模型的船舶舱室识别算法研究[J]. 章志兵,程登,孟凡冲,何文涛. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(12)
[7]基于IGES格式的产品三维模型转换方式的创新研究[J]. 王瑞. 工业技术创新. 2016(02)
[8]基于NX/WAVE的拖拉机制动器自顶向下参数化设计[J]. 陈军,惠为东,陆凤祥. 机械设计与制造工程. 2014(09)
[9]DXF格式文件转换的研究与实现[J]. 孟德舒. 北京测绘. 2014(03)
[10]计算机辅助船舶设计系统研究[J]. 苏琳芳,左鹰. 科教文汇(上旬刊). 2014(06)
硕士论文
[1]船舶结构三维建模技术研究与软件开发[D]. 陈波.大连海事大学 2018
[2]基于包围盒的碰撞检测算法的研究及应用[D]. 姜光焱.电子科技大学 2012
[3]Tribon与Rhino基于STEP标准的船体数据交换[D]. 孙原.哈尔滨工程大学 2012
[4]主流船舶设计CAD软件间船体结构数据交换方法的研究[D]. 倪海参.上海交通大学 2012
[5]基于专家系统的船舶上层建筑舱室划分与布置设计研究[D]. 张敬党.哈尔滨工程大学 2012
[6]船舶三维设计平台关键技术研究[D]. 李岩.大连理工大学 2010
[7]异构CAD系统间船体造型数据交换研究[D]. 张衍胜.上海交通大学 2008
[8]基于CATIA的散货船概念设计方法研究[D]. 陈会庭.武汉理工大学 2009
本文编号：2980244
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
主船体部分结构示意（高亮部分）
图 2-4 骨材、开孔、面板结构及其属性开孔结构是一种减量结构，开孔最主要的目的之一是节省船体使用的材料，开孔对应的属性如表 2-3 所示。表 2-3 开孔主要属性属性名称 数据类型 含义开孔流水号 int 开孔流水号开孔 ID string 开孔唯一标识，使用 GUID 表示开孔类型 int 孔类型，例如透气孔草图 handle string开孔所依赖的草图，用于编辑草图，非草图法此项为空结构类型 string 固定为 CFhole，表名此结构为孔结构孔形状类型 int 孔形状参数，例如 0 代表矩形CCSHole_RecL double 矩形长，只有矩形孔有此属性CCSHole_RecB double 矩形宽，只有矩形孔有此属性CCSHole_RecR double 矩形孔倒圆角半径，只有矩形孔有此属性CCSHole_SquA double 方形长宽，只有方形孔有此属性CCSHole_SquR double 方形倒圆角半径，只有方形孔有此属性
需要设计新的关联描述方法。2.2.3 CAE 系统模型数据CAE 有限元分析系统处理的基本结构是船舶结构中的板架结构与筋结构，即 1D单元与 2D 单元[43]。CAE 系统中结构属性不做过多考虑，可以沿用 CAD 系统和 SDR系统中的描述方式。不过分析系统中需要处理一类特殊的结构 CAEGroup，这是一种CAE 处理对象的单元，要求其能够快速地遍历存取，这是模型管理设计需要重点考虑的问题。2.2.4 SDP 系统模型数据SDP 系统模型涉及腐蚀模型、SDP 模型与剖面模型三个具体的模型。SDP 系统中模型数据可以从这三类模型入手分析，其部分模型数据示例如图 2-5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]计算机辅助设计CAD技术在机械设计及制造中的应用[J]. 杨明阳. 中国设备工程. 2019(03)
[2]基于三维参数的船舶稳性设计与优化研究[J]. 李娟. 舰船科学技术. 2019(02)
[3]考虑理想化过程的船舶有限元属性继承方法[J]. 章志兵,殷威,王丽荣,柳玉起. 华中科技大学学报(自然科学版). 2018(07)
[4]试分析船体结构的三维设计[J]. 王斌. 科技风. 2018(18)
[5]三维建模在计算机辅助船舶设计中的两种思路和应用[J]. 赵唯丞,黄雪忠,万雁翔. 造船技术. 2018(01)
[6]基于CAD模型的船舶舱室识别算法研究[J]. 章志兵,程登,孟凡冲,何文涛. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(12)
[7]基于IGES格式的产品三维模型转换方式的创新研究[J]. 王瑞. 工业技术创新. 2016(02)
[8]基于NX/WAVE的拖拉机制动器自顶向下参数化设计[J]. 陈军,惠为东,陆凤祥. 机械设计与制造工程. 2014(09)
[9]DXF格式文件转换的研究与实现[J]. 孟德舒. 北京测绘. 2014(03)
[10]计算机辅助船舶设计系统研究[J]. 苏琳芳,左鹰. 科教文汇(上旬刊). 2014(06)
硕士论文
[1]船舶结构三维建模技术研究与软件开发[D]. 陈波.大连海事大学 2018
[2]基于包围盒的碰撞检测算法的研究及应用[D]. 姜光焱.电子科技大学 2012
[3]Tribon与Rhino基于STEP标准的船体数据交换[D]. 孙原.哈尔滨工程大学 2012
[4]主流船舶设计CAD软件间船体结构数据交换方法的研究[D]. 倪海参.上海交通大学 2012
[5]基于专家系统的船舶上层建筑舱室划分与布置设计研究[D]. 张敬党.哈尔滨工程大学 2012
[6]船舶三维设计平台关键技术研究[D]. 李岩.大连理工大学 2010
[7]异构CAD系统间船体造型数据交换研究[D]. 张衍胜.上海交通大学 2008
[8]基于CATIA的散货船概念设计方法研究[D]. 陈会庭.武汉理工大学 2009
本文编号：2980244
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