基于知识工程的船舶结构三维设计与优化

发布时间：2020-05-13 03:54

【摘要】：在三维设计逐步深入的背景下,CAD/CAE一体化成为设计的趋势,设计模型的知识密度不断增大,知识工程应用于船舶结构设计的需求愈发明显。本文采用达索3D体验平台,探究了知识工程在船舶结构设计、优化和分析上的应用。在CAD设计端,规范了船舶设计知识库的构建流程,展示了构件库、设计规则库、构件调用规则库的创建方法,完成了基于EKL语言的设计检查和设计提醒,并从CAE分析的角度出发,指出了对几何模型进行几何清理的基本规则和软件中加以实现的方法。在CAE分析端,采用基于规则的知识推理方法,创建了有限元模型前处理规则库,并利用Python语言在Abaqus中编写了模型前处理的插件;在后处理上,指出可以运用知识发现对结果进行自动解读,用于后续的优化及分析。在CAD设计和CAE分析的基础上,利用知识繁衍中常用的神经网络方法,构建了近似模型,对某舱段横剖面的初始设计方案进行了优化。在此基础上,提出了BP-MC可靠性算法,完成对设计方案的可靠性评估和基于可靠性约束的优化设计。本文的主要创新点在于从CAD/CAE一体化的角度,对知识工程的应用进行了探讨,在一个统一的软件平台上,完善并标准化了结构设计、分析、优化、评估的全流程,对于全三维环境下的设计工作有一定的借鉴作用。
【图文】：

上海交通大学硕士学位论文度。依据精确表达生成的实例，可以完整表现型材时，这种精确的表达可以有更佳的视觉效果，，便于设确表达对于 CAE 分析人员来说，有些时候是没有必腹板梁通常需要被处理为加筋板的形式；然而对于设梁分解为板和筋来进行设计是不现实的。在制作梁点，为梁截面设置简化特征，将截面表征为板和筋梁转换为加筋板，可以通过手动选取，也可通过设

本文在完成构件库创建的基础上，完：命名规则（构件分类）、着色规则（3D 显示截面转换规则（型材转换为加筋板）等；也完键板厚的衡准准则、关键区域加强筋剖面属性，命名规则定义了船体所有构件的名称，为所存储和调用；着色规则定义了不同构件的颜色定义了板和筋发生穿透时的结构布局，如筋断补板；截面转换规规则定义了筋转换为板加筋后，板和筋的命名、类别等信息。是依据《钢质内河船舶设计规范》进行编写，的剖面信息。在设计过程中，可以调用这些规和总布置设计进行的过程中，可以随时调用船壳的重心、浮心、初稳性及其他静水力特性。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U662

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 朱煜忻;王宇;丁航;王卫星;;知识工程在机械产品结构设计中的应用[J];航空制造技术;2015年S2期

2 何旺;柳存根;汪学峰;;船舶机舱智能布置方法研究[J];船舶工程;2014年06期

3 管官;林焰;纪卓尚;;基于知识工程的船体结构快速设计[J];船舶工程;2014年01期

4 何小二;王德禹;夏利娟;;基于粒子群算法的多用途船结构优化[J];上海交通大学学报;2013年06期

5 季廷炜;郑耀;;基于知识的翻边工艺设计支持系统[J];航空制造技术;2012年11期

6 苏绍娟;刘寅东;刘晓明;;基于集成平台的船舶三维协同设计流程研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2011年02期

7 陈金峰;杨和振;蒋如宏;王德禹;;知识工程应用于船舶构件的设计研究[J];舰船科学技术;2010年10期

8 刘小民;张文斌;;一种基于径向基函数的近似模型构造方法[J];燕山大学学报;2010年05期

9 徐元铭;陈丽华;彭兴林;;进化神经网络响应面法在结构可靠性中应用[J];飞机设计;2008年05期

10 陆强华;;基于径向基函数神经网络的结构可靠性分析[J];中国科技信息;2008年05期

相关博士学位论文 前4条

1 潘锋;组合近似模型方法研究及其在轿车车身轻量化设计的应用[D];上海交通大学;2011年

2 马沁怡;基于KBE的快速有限元分析方法研究[D];大连理工大学;2011年

3 张崎;基于Kriging方法的结构可靠性分析及优化设计[D];大连理工大学;2005年

4 仵大伟;船体曲面表达与三维船舶设计研究[D];大连理工大学;2002年

相关硕士学位论文 前10条

1 宋鲁凯;基于智能响应面法的机械可靠性优化设计研究[D];哈尔滨理工大学;2016年

2 王硕;造船项目工时管理理论及体系研究[D];大连理工大学;2015年

3 姜玲;船舶稳性三维计算方法研究及软件开发[D];大连海事大学;2015年

4 程宏佳;基于语义Web技术的机舱布置本体构建研究[D];大连理工大学;2014年

5 辛立娜;基于KBE的轻量化桥式起重机模块化系统研究[D];大连理工大学;2013年

6 张增焕;焊接过程有限元计算结果后处理技术研究[D];南京航空航天大学;2013年

7 沈兵;基于NX的客车骨架分析及优化研究[D];大连理工大学;2011年

8 甘海;基于Direct3D的有限元后处理系统设计及其关键技术研究[D];上海交通大学;2011年

9 李岩;船舶三维设计平台关键技术研究[D];大连理工大学;2010年

10 刘国庆;铝合金薄壁贮箱结构焊接变形预测及控制[D];上海交通大学;2009年

本文编号：2661337