船舶方案设计及协同机制下的一体化模型构建研究

摘要：在市场经济日益国际化的大背景下,各方企业为了能够迅速适应市场变化,在竞争中占得优势,就必须要开放自己,信息共享,协同发展,才能实现共赢。因此,以关联设计和协同设计为主要支撑的全设计流程的信息与管理技术的优越性得到充分体现并被广泛应用。在船舶工程领域,邮轮和游艇作为特殊的船型,既是融合了船舶工程技术的高技术性能船舶,又是融合了工业艺术设计的高艺术性船舶。豪华邮轮、游艇是船舶技术与艺术完美融合的结合体。邮轮游艇的设计是一项涉及多个学科领域的系统工程。任何一项工程均涉及到设计、建造及运营维护等多个不同的工作阶段和环节,即便是在设计环节中,也会涉及船体设计、动力机械、电力配置等多个不同的专业,不同阶段涉及不同信息、数据的整合,它们彼此之间如不能实现信息共享与交换,就会形成大量的信息“孤岛”。因此,协同设计与集成,必是船舶业界的发展方向。在船舶全设计流程中,方案设计是最为活跃、最富有创造性的引导性设计前端,是构建船舶整个设计流程创新设计方案的关键阶段。在各船型中,豪华游艇的船体结构以及船体型线相对而言比较复杂且具有特殊性,本文的研究主要是针对豪华游艇,所列举的案例都是以具有高艺术和美学要求的游艇。文章主要的研究内容包括以下几部分:1)在船舶的方案设计阶段,把艺术设计学与船舶工程学进行紧密结合,凸显船舶的艺术与美学要求。利用虚拟仿真技术,让船东从最开始的船舶概念阶段就参与其中,能够让设计师在第一时间掌握船东的设计意愿并能够快速的做出反应。增加了设计师与船东之间沟通的顺畅性、缩减了设计师与船东之间交流的时间与障碍。在分析了现有船舶CAD和虚拟现实技术的研究基础上,结合船舶虚拟仿真的关键技术,完善虚拟仿真设计,实现了模型简化,加速了虚拟仿真设计系统模型的实时显示。从软件开发的角度出发,构建了面向全设计流程的船舶协同方案设计的基于游艇家族化遗传基因的计算机辅助方案设计系统。2)船舶协同设计及一体化模型建模体系研究。研究了面向全设计流程的船舶协同设计方法,包括对面向全设计流程的船舶协同设计的协同模式、协同规则、协同流程进行规范性描述和设计约束;对船舶全设计流程的各个阶段之间的模型需求进行分析;对面向船舶全设计流程的船舶信息建模及模型集成进行研究。3)船舶协同设计系统平台的开发研究。围绕本文提出的核心技术和理论,构建了面向船舶全设计流程的协同设计系统框架界面,介绍了该系统的主要功能模块的建立与实现。基于此系统,可以进行面向船舶全设计流程的协同设计并将其功能进行优化。也为后面的船舶协同设计研究人员提供参考。 还原

关键词：游艇家族化基因设计; 一体化模型; 方案设计; 全设计流程; 协同设计; 虚拟仿真;

导师：陈超核;

分类号：U662

【参考文献】

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