李伟[1]2000年在《面向对象的船体结构实体造型建模及应用研究》文中研究表明实体造型技术已在工程设计领域得到越来越广泛的应用，理论也日益成熟；面向对象方法和技术是描述现实世界的全新方法技术；Parasolid是一种实体造型的核心软件，是一种强大的建模器。本文就是利用Parasolid，运用面向对象方法建立船舶结构的三维实体模型，并开发了船舶结构实体造型的原型系统。本文工作是力图建立一个较合理的数据结构，实现实体造型的基本功能如旋转、放大、平移、三视、剖视以及 一些计算功能。 本文共分为六章。第一章绪论部分介绍了实体造型技术的发展和本文的工作意义；第二章对实体造型的概念和几种表示方法进行了阐述；第三章主要阐述了Parasolid的一些概念、模型结构、基本操作以及图形输出等；第四章介绍如何利用面向对象的方法建立船舶结构的三维实体模型，同时给出相关的数据结构；第五章对船舶结构实体造型的原型系统的功能进行了说明，分析了各个模块之间的联系，给出了若干应用实例；最后一章对全文进行了总结和展望。 船舶结构实体造型原型系统是在 Windiows NT工作站下，利用 VisualC~（++）6.0开发环境，并结合三维图形库OpenGL来开发的，具有友好的人机交互界面。实践表明，该系统对船体结构的实体建模是有效的、方便的。
彭辉[2]2007年在《船体三维建模应用技术研究》文中指出本文根据我国造船规模不断扩大、迫切需要新型实用技术和提高应用开发能力的实际情况,以计算机辅助几何造型理论为指导,充分利用国内外已成熟和普及的软件,对船舶CAD先进技术进行深化和细化,在技术的实用上开辟新途径、提出新方法。针对我国广大船舶工程技术人员对船体曲线曲面生成算法实现实用技术缺乏全面系统掌握的实际,在总结国内外学者研究成果的基础上,针对算法实现,对B样条及NURBS曲线曲面的几何定义,参数形式、性质及相应曲线曲面的插值算法作了全面深入的综合与分析,结合实例详细阐述了船体曲线曲面算法实现步骤及计算过程,将使船体曲线曲面生成算法真正成为与实际应用紧密结合、广泛普及的技术;提出了将国内型线光顺软件与国外曲面造型功能强大的通用CAD软件结合进行船体曲面建模的新思路,主要研究了将沪东HD-SHM软件与CATIA V 5软件结合实现船体曲面建模的关键技术问题,包括HD-SHM型线光顺和CATIA V 5曲面建模的方法与过程,重点研究了型线的三向光顺和由型线模型转化为曲面模型的问题,以型线曲率变化较大的150吨冷藏船为实例研究国内船体建造专用软件与通用高端CAD软件CATIA V5曲面设计模块结合进行船体曲面建模的关键应用技术;分析比较了各种AutoCAD二次开发技术特点,详细阐述了基于VB(VBA)的AutoCAD二次开发应用,包括基于AutoCAD VBA的船舶CAD应用程序菜单设计、基于AutoCAD二次开发的船舶静力学常规计算、基于VBA生成图形的船体横剖面几何要素计算,不仅研究成果可供广大工程技术人员参考和使用,同时也说明了AutoCAD二次开发技术具有强大的生命力和重要应用价值;对ATIA V5二次开发方法进行了比较,深入研究了基于AutomationAPI的CATIA二次开发方法,对CATIA的组件对象模型(COM)及其访问方法、零件三维建模、零件三维曲面建模、装配设计、组件管理、约束管理多项关键技术结合编程实例进行了深入研究,实现了零件三维建模及其装配的参数化;深入分析了国内外CAD技术在船体结构三维建模中的研究和应用现状,阐述了自主研发面向对象的船体结构三维建模系统的设计思想、开发过程、船体结构三维建模方法及整体技术,对一些关键技术进行了探索和研究,深入研究了基于约束的船体横剖面参数化设计、研究了基于特征的参数化造型技术在船体结构参数化建模上的应用、基于CATIA的船体结构参数化建模、数据库技术应用及船体结构三维建模系统开发。通过对CATIA二次开发构造出船体常见类型的结构模型,实现了参数化、智能化,能够满足船体结构优化设计的需要,从中揭示出基于通用CAD软件的船体结构三维建模技术开发完全可行,并具有适合国情、应用基础广泛的特点。本文充分利用了国内外现有的技术平台,将几何造型理论与实际应用结合,国外技术与国内技术结合,针对我国造船实际应用需要研究开发了面向广大船舶工程技术人员、便于推广的船舶CAD实用技术,不仅研究成果具有应用价值,并且开展研究的思路和方法也具有一定的示范作用。
陈海斌[3]2005年在《TRIBON与CADDS 5i间船体造型数据交换研究》文中提出本文研究的内容为基于中性文件的船舶CAD设计软件TRIBON和CADDS 5i间的造型数据交换。 随着计算机技术的进步,越来越多的CAD软件涌现。多种CAD软件共存,以及CAD系统更换时,都会有数据交换的需要。现行的各种数据交换标准正是致力与满足这些需要,但由于数据交换标准先天的追求“大而全”的特点,它并不适合某些针对性很强的数据交换需要。此时,专门的数据交换接口有着更大的优势。诸如在数据交换过程中添加额外信息,选择性地进行数据交换,这些都是数据交换标准所不能实现的。 在船舶设计领域,经常存在多种船舶设计软件共存的情况,其中,由于TRIBON系统和CADDS 5i系统是普遍采用的船舶设计软件,因此,这两个软件间的数据交换需要尤为强烈。 本文以“造型数据”为主线,依次从一般研究方法,造型数据类型,数据组织形式和二次开发接口方面展开,最后设计实现了数据交换系统T2C。 首先,对造型数据及其数据交换进行了一般性的研究,分析了造型数据的种类,数据交换过程中的层次问题和异构问题,以及数据管理的问题,完整地提出了研究造型数据交换问题的方法,为随后研究奠定了一定的理论基础。 其次,对TRIBON系统和CADDS 5i系统的总体架构的分析,在宏观上把握了两系统的造型数据的特点,并确定了本文的研究对象——船体造型数据。 再次,对两系统造型数据的数据组织形式进行了深入研究,分析了船体造型数据在两系统中的组织形式,并初步确定了T2C系统中的中性文件数据组织形式。 再次,对两系统提供的二次开发工具CV-DORS和DATA EXTRACTION进行了研究,并结合前述方法对二次开发接口进行了评价,论证了两系统间船体造型数据的数据交换的可行性。 最后,结合前面的研究,设计了从TRIBON系统向CADDS 5i系统传递数据这一过程的实现。
闫冰[4]2005年在《船体结构产品模型建模方法研究及软件系统开发》文中认为船舶的虚拟设计是一种以虚拟现实技术为基础,以船舶产品为对象的全数字化的产品开发手段。采用虚拟设计的技术,实现船体结构设计的数字化,在计算机中建立面向全生命周期的数据产品模型,不仅能够提高船舶设计的效率,解决结构设计中反复修改的不便,而且可以对数字化的产品进行产品的设计、分析、加工等过程,及时发现并更改设计中的问题,保证船舶设计的质量。同时虚拟的数据产品模型可以减少因制作物理原型所耗费的人力、物力和时间,降低船舶建造费用,缩短船舶建造周期,保证产品开发一次成功,增强企业快速适应市场变化的能力。 Solidworks是一套基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统,是机械制造领域被广泛应用的虚拟设计系统之一。该软件对VB、VC、Delphi以及任何其它支持OLE和COM的编程语言提供Solidworks API函数,可以方便使用者针对各行业的产品,二次开发出适合本行业的虚拟系统。本文介绍了一个基于Solidworks平台,以VB/VC作为开发工具开发的船体结构虚拟设计系统。文章着重阐述了系统的总体结构,各模块的功能及实现方法,提出了船舶结构数据产品模型的建立方法,对建模中的关键技术进行了研究、开发。本文开发的系统,具有结构分段划分、船体结构设计等功能模块。系统可根据型线设计中建立的三维船体曲面模型,完成船体结构设计,实现了结构分段的参数化建模、动态修改和产品数据管理等功能。可在计算机中建立船体结构分段完整的数据产品模型,并将产品模型中记录的图形和数据信息应用于后续的设计和制造。
林焰, 李伟, 王忠勇, 纪卓尚[5]2000年在《面向对象技术在船舶结构实体造型建模上的应用研究》文中研究表明介绍了应用面向对象技术对船舶结构三维实体造型进行建模方法，给出了以板对象为元素的船舶结构的定义，建立了船舶结构拓扑关系的数据结构，并应用该理论开发了应用程序。
战翌婷[6]2008年在《船舶数字化设计软件平台关键技术研究》文中认为面对船舶功能、构造的日益复杂化、用户需求的不断变化、市场竞争的不断加剧,传统的船舶CAD技术已很难适应现代造船需求。现阶段市场需求下的新要求是尽可能地缩短设计周期,提高设计效率,保证设计质量,减少设计缺陷。现代船舶业随之出现了适应这种发展的新模式,数字化造船成为热点,并为船舶设计领域带来了新的思想和技术支持,从而需要采用这些新技术来解决设计手段问题,使船舶的设计过程得到最大限度的提高,这是本文研究的出发点。数字化造船涉及到的技术范畴很广,本文的侧重点放在其中的基础支持技术,通过对这些技术的研究来建立一个开放的、智能的、分布的、支持多用户协同的船舶数字化设计软件平台。具体研究内容如下:1)数字建模:数字建模是数字化设计的核心,船舶数字建模的基础是数字船体曲面的建立,通过三维型线网格建立船体曲面实体模型,同时得到其上的数据信息,如任意位置上的理论线的形状,用于分舱设计和结构设计。在3D船体曲面的基础上研究参数化下的舱室划分,并建立实体舱室模型,计算出舱容要素。以建立的数字船体曲面为形状约束,以舱室定义为结构定位,使用面向对象的产品定义框架,在图形界面中建立三维船体结构模型,并交互性地进行修改。通过基于特征的参数化实体设计,建立起面向全生命周期的船舶数字产品模型,对于建模中产生的与产品有关的信息,以相同结构储存于数据库中,实现全过程的产品建模和数据共享。2)快速建模:在船舶数字建模研究的基础上,对虚拟设计技术,产品建模过程优化和结构构件的知识表达与组织进行研究,结合数字化设计技术与产品快速设计技术,提出支持快速建模的结构模型库的概念及其组织结构。以类型库表达为基础,以模块化设计为手段,以构件库来封装结构数字建模功能,以分布式数据库来管理生产设计信息,开发原型软件系统,实现全船结构模型快速建立与修改,并通过一艘实船模型的建立得到了验证。3)数字协同:在本地船体结构数字建模的基础上,拓展到网络协同应用方式,各单位可以通过网络协同地进行设计,操作和管理。为此提出了适合船舶建模设计的5层网络体系框架和组织模型,为设计成员和设计软件提供交互的软件系统并对合作成员的操作进行管理,解决多用户操作冲突问题。基于集中式的协同服务器和各浏览器端的代理,开发包括建模、修改、装配和产品信息管理的船体结构协同设计系统,实现船舶设计阶段产品数据模型的数字化协同设计与管理。综上所述,本文基于船舶数字化设计思想,对支持船舶数字化设计平台的关键技术进行研究,从船舶数字建模入手,以船舶产品模型的快速建立为基础,逐步发展到网络协同层次,开发符合船舶设计特点的网络传输框架,最终集成本地和网络系统的开发经验和技术,研发了分布式的快速建模系统,各客户端快速协作地建立船体结构的数字模型,从而在各个小组和各阶段中共享同一船舶模型,避免各个阶段模型因不兼容而重建的情况,同时虚拟的数据产品模型可以减少因制作物理原型所耗费的人力、物力和时间,降低船舶建造费用,保证产品开发一次成功。从而提高船舶研发和管理水平,减少差错,缩短产品开发周期,提高设计重用率。也避免了船舶设计人员在学习软件和使用软件方面的时间浪费,把全部精力投入到设计过程中来。
毕力格[7]2004年在《面向舰船显控界面三维动画研究》文中进行了进一步梳理基于三维动画技术的军事仿真系统和显控界面三维动画将得到广泛应用。采用面向对象技术设计生成三维动画，并将其应用于舰艇显控界面是该项研究的主要目的。 本课题运用面向对象方法学，基于OpenGL平台，研究舰船三维实体建模和舰船显控界面三维动画系统建模。 文中提出一个基于B-rep表示广义基本体素的面向对象CSG模型，作为舰船实体建模总体框架的核心。由此建模方案出发，设计船体图形构件库，进一步“装配”舰船三维图形，构建舰船三维图形库。 舰船显控界面三维动画系统的总体结构框架核心是显控界面控制系统，对显控界面控制系统的对象模型、动态模型和功能模型详细分析后，给出了它的对象类层次结构。在此基础上，用开放式三维图形软件平台OpenGL，设计了舰船显控界面系统的三维场景设置、三维动画生成、人机交互以及可视化驾驭等方案，并且采用纹理映射、双缓存机制、显示列表等技术较好地解决了场景显示真实感与实时性的矛盾。
姜礼玲[8]2008年在《船台（坞）总装网络规划及其仿真研究》文中研究说明船舶工业是关系国防建设和国民经济建设的重要支柱产业,我国造船总量连续多年居世界第三位,但造船效率与日韩等造船强国仍有较大差距。生产效率的提高在很大程度上取决于造船计划与管理。船台(坞)是船厂最重要的设施,其数量、尺度是决定船厂生产能力的主要依据。船台(坞)生产能力决定了每年船厂生产量,因此,如何使得船厂充分发挥船台的能力,优化船台(坞)吊装网络,实现资源均衡合理配置,有计划地缩短船台周期有着重大的意义。虚拟仿真技术可以动态模拟产品真实制造过程,不消耗任何真实制造资源,预测制造系统状态,从而可以做出前瞻性的决策和优化实施方案,被广泛应用于复杂制造系统的设计、调度和规划中。虚拟仿真技术已成为解决复杂制造系统分析、设计、控制及管理的有效手段,但虚拟仿真作为一种实验方法,只能对方案进行评估和验证,其本身不包括智能决策方法,严重制约了虚拟仿真技术的进一步发展。近年来发展起来的仿真优化技术弥补了这一缺陷,它一方面解决了传统优化方法无法处理复杂系统模型描述的问题,另一方面也为仿真增加了智能决策机制,对于船台吊装网络优化仿真具有重要的意义。本文基于船台吊装管理、船台物流仿真、船台总装仿真、船台网络优化等几个方面,开展了若干问题的研究。1.基于QUEST的船台物流仿真根据船台吊装网络物流仿真的需求,提出了面向对象的船台资源建模方法,在此基础上,实现了对于船台的面向对象描述。同时将面向对象描述的船台模型与Quest连接,并研究了基于Quest的船台物流建模方法。2.基于DPM的船台合拢工艺仿真本文利用达索公司的数字制造工艺(DPM)按照船台合拢计划进行3D装配合拢仿真与验证。利用验证的结果分析出产品的可制造性、可装配性,从而确定计划的合理性和可行性。本文介绍了DPM仿真机理和方法,结合达索公司的数字工艺规划软件(DPE),提出将DPM用于船台吊装的工艺仿真。3.基于蚁群算法的船台吊装网络的优化吊装网络优化问题是典型的NP难题,人工计划很难达到最优化,针对这一问题,本文提出用船台吊装网络的蚁群路径描述,在此基础上提出了船台网络优化的蚁群算法信息素浓度更新规则,蚁群路径启发规则等,实现了对于船台吊装网络的优化,实验表明基于蚁群算法的船台吊装网络优化具有较好的效果。4.系统原型开发在以上研究成果的基础上,本文开发了船台吊装网络管理系统,系统在Delmia Quest/DPM的支持基础上,实现了船台吊装网络仿真优化、船台资源管理、船台吊装工艺管理、船台调度管理等功能模块。本文在Quest物流仿真和基于DPM工艺仿真研究的基础上,对于船台网络管理的各个方面进行了研究,为提高造船效率、提高资源平衡探索了一条新路。
操安喜[9]2004年在《基于ANSYS的船舶结构有限元计算模板的研究与应用》文中研究表明有限元方法是一种求解连续介质力学问题的通用数值方法。它广泛应用于航空航天、船舶、土木水利、机械、石油、电子等工业领域。随着计算机在软、硬件上的快速发展，有限元分析无论是在理论，还是在计算技术方面都已取得巨大的进步，一些大型通用的有限元软件也相继投入实际应用，如ANSYS、MSC／NASTRAN、ABAQUS、ADINA、ALGOR等，它们已成为计算机辅助设计系统的重要组成部分。 在船舶结构设计和结构强度的校核过程中，往往需要反复进行“设计—建模—分析—修改设计—再建模—再分析”的过程，但当前有限元分析软件系统都存在前后处理过程复杂、烦琐、易出错、费时费力、对软件使用者要求高等问题。如果按照现有有限元分析软件所规定的步骤，逐一对每次修改重新建模分析，在有限元建模和处理结果时存在着大量的重复性工作，而且出错机率也会相应增加，影响到设计分析的效率和质量。 针对有限元软件在船舶结构直接计算的应用要求，本文基于ANSYS平台开发了参数化的船体结构有限元计算系统。该计算系统将参数化技术引入船舶结构的有限元计算，初步实现了船体结构有限元建模、计算和后处理的全程参数化；借助功能强大的软件开发工具Visual C++，利用Windows的进程通信机制，建立了基于消息的控制中心，完成程序与ANSYS间的数据传递，实现了对ANSYS的封装，从而形成专业化、参数化的有限元计算系统。 全文共分七章，第一章介绍了本文所涉及的研究领域，通过分析领域中存在的问题，揭示了本文研究的应用背景和意义。第二章介绍了实现系统所依赖的平台和开发工具。第三章主要介绍了作者在船体结构有限元计算的参数化方面的工作。第四章介绍了基于APDL语言的LPG船体舱段有限元计算模块LPGFEA的实现过程。第五章介绍了计算模板的程序实现。第六章结合工程实例介绍了该模板的使用方法。在第七章，作者对全文进行了总结，并对未来的研究工作进行了展望。
张衍胜[10]2009年在《异构CAD系统间船体造型数据交换研究》文中提出本文研究的内容为基于中性文件的船舶CAD设计软件TRIBON和CATIA软件间的造型数据交换。随着计算机技术的进步,涌现出各式各样的CAD软件,当我们使用多种CAD软件进行设计工作时,就需要在CAD系统间进行数据交换。现行的各种数据交换标准正是为了满足这些需要而产生的,但由于数据交换标准往往追求“大而全”,因此它并不适合某些针对性很强的专业设计数据的交换。相比之下,专门的数据交换接口有着更大的优势,例如,在数据交换过程中添加额外信息,选择性地进行数据交换等,都是数据交换标准所不能实现的。在船舶设计领域,经常存在多种船舶设计软件共存的情况,TRIBON软件在船舶设计行业应用广泛,具有强大的船体三维模型设计功能,适用于详细设计,而CATIA软件的具有很强的生产仿真功能,可以更好的进行生产设计。因此,这两个软件间的数据交换需求尤为强烈。本文以“船体造型数据”为研究对象,借助TRIBON系统的DATA EXTRACTION与CATIA系统的Automation API等二次开发工具,运用VB语言编写程序,结合STEP技术设计出了包含前处理器、中性文件、后处理器三个模块的数据交换系统,成功实现了两系统间的数据交换。
参考文献：
[1]. 面向对象的船体结构实体造型建模及应用研究[D]. 李伟. 大连理工大学. 2000
[2]. 船体三维建模应用技术研究[D]. 彭辉. 哈尔滨工程大学. 2007
[3]. TRIBON与CADDS 5i间船体造型数据交换研究[D]. 陈海斌. 大连理工大学. 2005
[4]. 船体结构产品模型建模方法研究及软件系统开发[D]. 闫冰. 大连理工大学. 2005
[5]. 面向对象技术在船舶结构实体造型建模上的应用研究[J]. 林焰, 李伟, 王忠勇, 纪卓尚. 船舶工程. 2000
[6]. 船舶数字化设计软件平台关键技术研究[D]. 战翌婷. 大连理工大学. 2008
[7]. 面向舰船显控界面三维动画研究[D]. 毕力格. 哈尔滨工程大学. 2004
[8]. 船台（坞）总装网络规划及其仿真研究[D]. 姜礼玲. 上海交通大学. 2008
[9]. 基于ANSYS的船舶结构有限元计算模板的研究与应用[D]. 操安喜. 武汉理工大学. 2004
[10]. 异构CAD系统间船体造型数据交换研究[D]. 张衍胜. 上海交通大学. 2009
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