基于NX平台的船体结构板快速建模方法研究

发布时间：2020-08-09 21:36

【摘要】：船体结构三维建模是船舶生产设计过程中非常重要的一步。船体结构的三维模型可以指导船舶制造的实际生产过程,并且通过对三维模型进行有限元分析和规范计算,可以发现原始设计的不足,对原始设计方案进行修改,实现更加优化的船舶设计。船体结构板的种类较多、数目庞大,建立船体结构三维模型时,工作量很大。现有的建模软件在参数化建模方面或功能薄弱或不符合用户使用习惯,批量建模功能较少且不完善,需要设计人员大量重复的手动操作,建模效率低下。因此对船体构件的特点进行分析、总结和归类,研究船体结构三维建模方法,设计一套自动化程度高,建模速度快的船舶CAD系统十分必要。论文以fastamp课题组与中国船级社的合作开发项目——船舶工程计算软件系统Compass为支撑,以西门子公司的三维建模软件NX为基础,进行二次开发,通过研究船体结构三维建模方法,最终实现船体结构三维模型的快速创建。考虑到不同构件的建模需求,本文采用了通用结构建模与参数化快速建模相结合的系统设计思路。在通用建模模块,采用了NX自定义特征进行通用板架的建模,将所有的船体结构板用统一的特征进行表征和管理。在参数化建模模块,采用了3种基于NX草图的结构板快速建模方法。基于特征替换的模板草图参数化方法针对数量较多、有依附结构的构件的批量自动化建模。基于定制流程的草图自动生成方法针对结构复杂,建模步骤较多的构件进行快速建模,节省手动操作时间。标准草图模板法用于各种常用标准结构的建模,省去了重复绘制构件轮廓的时间。最后通过对真实船舶进行整船结构建模测试,并与传统建模方法进行对比,验证了本文船舶CAD建模方法的高效性和实用性。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U662.9
【图文】：

肘板,类型,示例,基准方向

（1）类型 1 （2）类型 2 （3）类型 3图 3-21 不同的肘板类型示例结构板互相穿插时可能会出现孔结构，很多孔的形式都是类似的，通过参数驱动孔的各个尺寸对导入的模板进行修改，最后在结构板上切开孔。图 3-22 中程序以基准中心、基准方向和一个角度的读取将孔进行准确定位，并通过参数控制孔的大小。（1）圆形孔（2）矩形孔Rα基准方向α基准方向r

草图,型材模,草图

华中科技大学硕士学位论文草图模板的设计应当以图 3-20,3-21,3-22 中标注的尺寸参数为依据，才能进模板设计。以型材模板的设计为例，设计型材的草图模板时，忽略船体结构，设计草图模板时也忽略厚度参数，只绘制型材轮廓。图 3-23 是实际 NX中的型材轮廓线。型材参数在草图中是通过草图表达式控制的，并且可以修图模板中的预先定义的基准坐标系用于导入草图后的定位，只有正确定位草生成理想的构件。

基于NX平台的船体结构板快速建模方法研究

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【参考文献】