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摘要：二十一世纪计算机处于高度发达状态，三维CAD技术也日趋标准和成熟。在海洋石油工程设计中领域中，三维CAD技术是普遍应用的计算机技术，现代信息技术的不断更新使得三维CAD技术也在不断变化，应该认清和把握三维CAD技术的发展趋势。
关键词：三维CAD；海洋石油；工程设计；应用
1三维CAD技术概述
1.1三维CAD技术的概念
三维CAD技术是在三维模型的基础上，经过长期发展而形成的，如果能将三维结构建造好，那么二维模型也就不在话下。三维CAD技术主要包括：三维造型、三维设计、三维转二维、机构运动分析等，它能够满足几何图形的形状和性能要求，并且让各方面的指标都趋于完美。在发挥设计者的想象力和创造力方面，三维CAD技术也是当仁不让，其产品的仿真、虚拟都能够达到最佳体现，避免产品的质量受到设计的影响。
1.2三维CAD技术的发展背景
世界不断向前发展，当经济趋向全球化、信息趋向网络化，生活趋向快节奏化的时候，人们也在不断完善自己，接受新鲜事物适应社会的发展。作为海洋石油工程设计也是如此，通过不断改变来适应社会发展需要。三维CAD技术被广泛应用到海洋石油工程设计领域，使设计过程模式化。目前制造业最需要的是一种能够提高产品技术含量和质量的设计技术，无独有偶，三维CAD技术正好吻合了制造业的发展需求。相比于二维CAD，三维CAD技术更显优越性、智能性。工业化时代的到来，机械制造业必须加大生产力度，必须提高产品质量。而三维CAD技术正好能满足这些要求，它代表着科技的进步。
1.3三维CAD技术的发展历程
上世纪六十年代前，CAD技术是辅助绘制工程图的工具，自那之后出现了三维CAD系统，进而开始研发三维CAD建模技术，它是几何造型技术。到了上世纪八十年代，CAD建模方法出现了特征造型，相比于几何造型技术，它能更加完好的将产品的功能表现出来。到了二十一初，参数化设计技术让CAD技术更加完美，且实用性大大提高，根据对象的结构性状用参数来控制尺寸，达到精确的设计。
2三维CAD技术在海洋石油工程设计中的优势
2.1 产品的技术含量和质量提升
任何海洋石油工程设计，能够安全使用是首先要保证的，而安全使用是由产品的技术含量和质量来决定的。海洋石油工程设计跟信息技术的关联十分紧密，采用的的三维CAD技术来设计海洋石油工程，运用的是CIMS组织来进行海洋石油工程设计。三维CAD技术在优化、有限元受理分析等方面都有无可比拟的优势，大大提升海洋石油工程设计的质量。在现代大型海洋石油工程中，数控技术已经非常成熟，采用CAD/CAM对海洋石油工程进行设计与施工，使得其在技术含量和质量上都能够大幅提升。
2.2 海洋石油工程设计周期缩短
在采用三维CAD技术对海洋石油工程设计时，需要的是对主要部分进行设计，因此海洋石油工程设计的速度大约提高四倍，设计过程大大缩短，设计效率大幅提升。在提升效率的同时，三维CAD系统的变形设计能力又能充分发挥，设计出符合现代化工程需求的工程设计内容。
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3.三维CAD技术在海洋石油工程设计中的应用
3.1 生产实体装配图
零部件在CAD/CAM建造完成之后，分析系统中的相关资料，运用CAD软件的三维编辑功能，当运动的某一具体位置时，将零部件装配到指定的坐标处，方便快捷的完成工作。
3.2 检查零部件设计
利用三维CAD技术，不仅能够防止新型机械设计的失败，还能够更好的让新零部件与相邻零部件之间的结合。在使用三维CAD技术设计海洋石油工程设计时，可以在相邻零部件的基础上设计出新型零部件，也能够在原装的机械中设计新型零部件。最后在资源查找器中零部件的装配过程，还可以通过三维CAD技术使其动态的、连续的呈现在技术工人面前，让工作人员能够更好的掌握相关技术。
3.3 实体建模
通常来说，CAD是三维建模方法有三种：实体建模、表面建模和线框建模。在很多具有实体建模的功能的CAD软件中，都内置有一些基本建模体系。比如AutoCAD软件，在它的三维实体建模体系中，就内置有球体、立方体、圆锥体、圆柱体、楔形体以及环状体六种体系。在设计简单的零部件时，可以对其结构进行分析，拆分成多个基本体系，在运用三维实体建模，通过相关的布尔运算来进行实体建模需要指出的是，复杂的零部件在改造时是很难拆分的，就算能拆分也会出现很多基本体，加大了成型的难度。所以简单的基本体系依然无法满足三维实体造型的需要。因此，在二维几何元素构造中，先确定零部件的截面轮廓，然后在进入三维实体建模中进行拉伸、旋转美容果并、差、交等布尔运算得到符合要求的零部件三维实体造型。
4.三维CAD技术在海洋石油工程设计中的发展趋势
4.1 智能化
三维CAD技术的特征造型和参数造型就是其智能化的重要体现，在引入特种造型和参数造型之后，用户在使用CAD软件设计海洋石油工程设计时就会更加快捷便利，相关工程数据也能够放到CAD软件中，因为CAD软件能够更大限度的将其运用到模型当中。
4.2集成化
三维CAD技术建立在计算机技术和电子技术基础之上，它集成了计算机的硬件、数据库、网络等技术，所以它不是一项单独的技术，再则三维CAD技术与制造资源管理、建算计辅助指导、信息管理系统都有所关联。随着现代信息技术的发展，三维CAD技术也在逐渐将CAD/CAM结合。
4.3规范化
几何数据模型和工程数据模型，是开发三维CAD技术系统的主要依据。数据交流规范化、数据模型规范化、CAD资源规范化是三维CAD技术规范化的主要体现。
5三维CAD技术在海洋石油工程设计中存在的问题
5.1缺乏精通三维CAD技术的技术人员
首先三维CAD技术属于一个复杂的系统，不是每个设计人员都能够精通的；其次很多企业的设计人员并不要求具备精通三维CAD技术。有的设计甚至对CAD功能一无所知，所以当这些非专业的设计人员设计海洋石油工程设计时，就会出现些许错误。
5.2三维CAD技术没有实现辅助设计
尽管目前多数企业能够用CAD软件做出三维模型图，但是需要指出的是这仅仅是三维效果图。而对三维CAD软件的潜能并没有尽全力去开发，整体空间设计和受力分析都还停留在设计表面，做的只是计算机出图。而需要明确的是，CAD不是辅助绘图，而是辅助设计。
6三维CAD技术对海洋石油工程设计的影响
6.1制造过程的全面信息化
利用三维CAD技术，在产品建造完成之前，对其实现虚拟的组装和动态仿真。因此在产品制作或加工之前就能发现问题，分析问题和解决问题，将海洋石油工程设计时间缩短。除此之外，信息高速公路能够使设计的图纸进行跨国运输，设计方案也能异地讨论、甚至异地现场修改。这都是制造过程全面信息化的体现。
6.2发挥海洋石油工程设计的创造性
在传统海洋石油工程设计上，占多数的是改型设计和仿型设计。简单来说是在借鉴目前的资料上，对现有机械产品进行改造或仿真，整个设计过程缺乏新意，且创造性低。而三维CAD技术能能够将现代科技理论和专用家族系统结合，加上效果图逼真，立体感强的特点，激发设计人员的创造力和想象力，充分发挥设计人员在机械机构设计过程的创造性。
参考文献：
[1]张益公.三维CAD技术在海洋石油工程设计中的应用[J].中国造船，2003，02：98-101.
论文作者:倪红雨
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/8
标签：技术论文; 海洋论文; 工程设计论文; 石油论文; 建模论文; 零部件论文; 的是论文; 《基层建设》2017年第29期论文;