船舶分段吊装方案自动化设计方法研究及程序开发

发布时间：2017-10-23 12:21

  本文关键词：船舶分段吊装方案自动化设计方法研究及程序开发

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【摘要】：随着船舶大型化以及预舾装水平的提高,船体分段尺寸、重量愈来愈大,刚性相对减小,设计人员在进行分段吊装方案设计时,不仅要考虑场地吊车资源、分段建造方式、分段结构形式、分段重量和重心等多方面因素,还要考虑分段的吊装强度,这使得吊装方案的设计变得更加复杂。本文基于上述实际工程问题,借助Tribon二次开发技术手段,研究吊装方案自动化设计的方法,目的是开发一套专门应用于大型油轮VLCC货舱区环形总段的吊装方案自动化布置系统。 首先,吊运眼板作为分段吊运设计的重要组成部分,其部件库的建立过程需要大量的时间和工作量,本文通过研究Tribon的快速建模环境,借助二次开发工具Vitesse和Python编程语言,就如何应用Tribon内部自带的建模语言对吊运眼板进行快速建模的原理和方法进行了具体介绍,并建立一套参数化快速建模方法。 其次,眼板布置方案的算法设计是吊装方案自动化布置系统的核心内容,从船体分段的典型划分形式入手,针对不同类型的分段,结合人工设计的经验方法,综合考虑多种约束条件及强度安全,分别设计了不同的眼板布置算法。本文选取边底段为例,对专属该类型分段的眼板布置算法进行了详细的介绍。 最后,结合ANSYS二次开发技术手段,开发了吊装强度计算模块,实现了分段模型从Tribon到ANSYS的重构、计算。该过程完全由外部程序调用相应的工程软件完成,最终通过输出有限元分析结果来确定结构是否需要补强及补强形式,从而使得分段吊装方案的结构补强设计更加合理、规范。 吊装方案自动化布置系统的开发使得VLCC船型70%以上的船体分段能够在该系统的环境下快速、准确地生成吊装方案,同时支持人工对吊装方案进行微调、修正,这对于缩短船舶建造周期、保证建造质量具有重要意义。
【关键词】：分段吊装 Tribon 数据抽取 眼板 算法设计
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U671
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 课题研究背景及意义9-14
• 1.1.1 船体分段吊运方案设计现状9-11
• 1.1.2 船体分段吊运方案设计环境11-12
• 1.1.3 课题研究的意义12-14
• 1.2 船体分段吊运相关的研究发展14-16
• 1.3 本文的主要研究内容16-18
• 2 吊装自动化的理论基础准备18-31
• 2.1 课题研究思路18-20
• 2.2 船舶模型数据结构20-22
• 2.2.1 数据存储方式20-22
• 2.2.2 数据分步检索22
• 2.3 船体分段数据抽取22-27
• 2.3.1 数据抽取语法22-24
• 2.3.2 数据抽取工具24-27
• 2.4 船体典型分段划分27-28
• 2.5 吊车信息库建立28-30
• 2.5.1 重型龙门吊车28-29
• 2.5.2 统计吊车资源信息29-30
• 2.6 分段模型参数确定30
• 2.7 本章小结30-31
• 3 吊运眼板库的快速创建研究31-39
• 3.1 创建眼板库的意义31-33
• 3.2 吊运眼板的快速建模方法研究33-37
• 3.2.1 Tribon的快速建模环境33
• 3.2.2 眼板快速建模流程33-34
• 3.2.3 眼板结构分解34-35
• 3.2.4 二维平面建模35
• 3.2.5 三维实体建模35-37
• 3.3 吊运眼板的快速建模程序介绍37-38
• 3.4 本章小结38-39
• 4 吊装自动化眼板布置方案算法设计39-51
• 4.1 吊装方案设计注意事项39-41
• 4.1.1 目标分段39-40
• 4.1.2 约束限制40
• 4.1.3 强度安全40-41
• 4.2 边底段及眼板布置方案简介41-43
• 4.2.1 边底段类型简介41-42
• 4.2.2 边底段布置方案42-43
• 4.3 边底段眼板布置方案算法设计43-49
• 4.3.1 设计原则44
• 4.3.2 设计3号钩眼板布置算法44-48
• 4.3.3 设计1、2号钩眼板布置算法48-49
• 4.4 本章小结49-51
• 5 船体分段吊装强度计算研究51-59
• 5.1 吊装强度设计现状51-52
• 5.2 计算机辅助吊装强度计算方法52-58
• 5.2.1 基于Data Extraction技术的有限元模型重构52-55
• 5.2.2 吊点及补强构件建模55-57
• 5.2.3 有限元计算57-58
• 5.3 本章小结58-59
• 6 吊装自动化程序开发59-69
• 6.1 平台开发的基础59-60
• 6.2 系统流程设计60-63
• 6.3 系统功能设计63-67
• 6.4 系统数据库设计67-68
• 6.5 本章小结68-69
• 结论69-71
• 参考文献71-73
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况73-74
• 致谢74-75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1083387