基于NX的船舶设计CAE前处理系统关键技术研究

发布时间：2020-03-29 21:33

【摘要】：船舶制造技术的发展是我国船舶工业发展的原动力。近几十年来,随着计算机科学技术的快速发展,计算机数值模拟方法也已经在船舶领域不断得到深化应用。目前船舶CAE前处理技术正朝着设计仿真集成化、智能化方向发展。结合船舶设计仿真一体化平台项目,本文系统研究了船舶CAE前处理系统中的关键技术,弥补了现有船舶CAE前处理系统中的不足,研究内容有:(1)基于现有的CAE前处理软件及船舶CAE行业软件的特点,研究比较两者在通用性和专业性等方面存在的优势与不足,阐明了本文的研究目的;(2)设计并开发出了具备船舶行业特性的趾端简化、槽型舱壁切割、网格自动划分等CAE前处理系统关键功能,并在NX系统上实现了无缝集成;(3)结合实际船舶结构提出了趾端外轮廓识别方法,应用了三维八叉树算法,实现了在船舶CAD/CAE集成平台上对肘板、舷侧肋骨等含趾端结构的自动几何清理;(4)开发了网格尺寸自动设置方法,并提出了槽型结构板格自动切割算法,实现了槽型结构划分区域自动分区,提高了网格划分质量。(5)最后以一个324 m的18万吨船舶CAD模型为实例,完成趾端结构的简化、槽型舱壁切割及全船网格划分,证明方案的可行性和系统的适用性。
【图文】：

图 1-1 CAE 分析一般过程CAE 软件是 CAE 技术的实际应用成果，其发展直观地反映出 CAE 技术的的众多制造企业，如上汽、一汽、东风、成飞、中船重工等，都是国际 CA头的用户。国内制造企业常用的 CAE 软件包括 ABAQUS、ANSYS、NAST用型平台软件，AUTOFORM 和 DYNAFORM 则是针对于冲压过程的数值 CAE 分析软件水平依旧不高且发展缓慢，失去了用武之地，导致 CAE 技的发展受到极大影响[21]。目前 CAE 研究的目标是软件的可操作性、求解能力以及建模仿真集成程度[E 技术，一方面基于有限元理论，另一方面基于软件已经内化的算法。以往的使用者需要大量的理论知识储备和工程经验的积累，这对设计分析者提出求，使用软件的技术门槛较高，导致软件在较长的一段时间内的用户群体生明显增长，所以需要开发更加容易操作的 CAE 软件，降低其技术门槛，

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文2.3 船舶 CAE 前处理关键功能如图 2-1（a）所示，是目前大部分通用 CAE 前处理系统的构成[47-49]，本文研究的 CAE 前处理系统，是本课题组历时四年时间研发的 COMPASS 3D 软件的重要一环，完全达到相同的目标，，并且解决了通用前处理系统的一些缺陷等。（a） 通用 CAE 前处理系统
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U662.9

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本文编号：2606542