船舶板格自动化创建及理想化关键算法研究

发布时间：2020-05-28 11:30

【摘要】：传统船舶设计校核一般采用2D模型,这种方法耗费时间长,错误率高,极大影响了船舶模型校核的速度和准确率。如果采用3D模型,相对于2D模型,3D模型具有可视化程度好的优点,可以提高准确率。但3D模型在设计过程中需维护模型间的装配关系,模型数据量上也有所增加,手工处理大量模型数据将消耗更多的时间。因此,在此基础上,需加入自动化的方法,减少船舶设计校核时间,提高效率。论文结合中国船级社(CCS)Compass 3D工程项目,在NX平台上开发了一套船舶板格自动化创建及理想化系统。系统集成了板格边界创建、板格自动化创建及编辑、板格理想化等功能模块,实现了一整套板格快速创建及高效参数计算流程,并使用统一的模型数据进行管理,增加了数据共享性,提高了校核人员的效率。针对传统手工选择创建板格耗时长、准确率低的问题,提出了一套自动化创建板格的方法,减少了板格创建的时间,提高了准确率。针对板格边界创建过程中边界类型定义问题,提出了基于距离匹配的切割缝属性定义算法,实现了切割工具快速匹配切割缝,进而定义板格边界类型的目的。为快速寻找同属于一个区域的板格,提出了基于特定属性边的板区域搜索算法,该算法能快速对板架面分区域。针对需输出三种板格类型的问题,提出了两种思路,并从准确性及稳定性方面进行算法对比,最终选取基于再分组的板格分类算法,该算法具有稳定、准确、可拓展性强等优势。针对传统基于设计人员经验手动理想化效率低、不同设计人员理想化结果不一致的问题,提出了自动理想化,并针对理想化过程中部分参数计算困难的问题提出了相应算法予以解决。针对板格理想化过程中板格多边形识别及板厚类型判断的问题,提出了基于角点特征的多边形识别算法及基于边相交关系的图形分类算法,对板格图形类型进行自动化判断,减少设计人员的参与,提高校核的效率。论文最后使用本系统对18万吨散货船进行板格自动化创建及理想化系统建模,验证了系统的可行性,并从系统操作便捷性及效率等方面进行了探讨,验证了本系统的价值。
【图文】：

板格,边界

华中科技大学硕士学位论文依附的板架形成的缝。折角边与此不同，根据板格的定义，同一个板格夹角较大的两个面上，因此需将夹角较大的面与面之间的公共边定义定义板格时，其也作为板格边界的一种进行考虑。于板切板、筋切板，由于系统建模精度等问题，在切割的过程中，可能-3 中的一些情况：1) C 边较短。例如筋或板由于建模原因伸出来了一小部分，在建立界切割时就会形成 C 边较短的情形。2) D 边较短。例如由于公差或设计的原因，切割工具没有完全抵到对象的边缘，此时则会形成未完全切开的情形。3) C 边长适中，属于以上 1）2）之外的第三种情况。

板格,切板,切割工具,夹角

华中科技大学硕士学位论文依附的板架形成的缝。折角边与此不同，，根据板格的定义，同一个板格夹角较大的两个面上，因此需将夹角较大的面与面之间的公共边定义定义板格时，其也作为板格边界的一种进行考虑。于板切板、筋切板，由于系统建模精度等问题，在切割的过程中，可能-3 中的一些情况：1) C 边较短。例如筋或板由于建模原因伸出来了一小部分，在建立界切割时就会形成 C 边较短的情形。2) D 边较短。例如由于公差或设计的原因，切割工具没有完全抵到对象的边缘，此时则会形成未完全切开的情形。3) C 边长适中，属于以上 1）2）之外的第三种情况。
【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

【相似文献】