散货船船体结构参数化建模研究.pdf
散货船船体结构参数化建模研究
摘要
随着全球经济的增长,散货船的重要性日益凸显,国内外对散货船的需求也不断
增长,中国正在把握机遇,加快散货船的建造和运输发展,以支持国家经济建设。加
快散货船发展的核心是其设计和制造过程更加高效与精确。然而,现有的船舶CAD软
件在参数化建模方面的功能不是很全面,尤其批量建模功能较少且不完善,建模过程
极度依赖手工作业,导致工作量具大、效率低下;其次,在船舶结构设计阶段船舶模
型数据很难进行有效且合理的管理,增加了后续修改模型的难度,延长了设计周期。
因此,分析、总结散货船船体结构特点,研究散货船船体结构CAD建模方法,开发一
套建模水平高、速度快且高度自动化的参数化建模系统,十分具有工程价值。
本文结合参数化的设计思想,详细分析了现有各专业船舶设计软件的优缺点和国
内外船舶CAD建模研究现状。基于NX平台开发了一套适用于散货船船体结构的参数
化建模系统,实现了散货船船体结构的快速建模,以及船舶模型数据的有效管理与存
储。
该系统主要分为两个模块,第一个模块进行内壳和舱壁两种板架结构的建模;使
用基于构造历史的参数化设计和几何约束参数化设计相结合的混合参数化设计方法在
NX平台开发了散货船内壳与舱壁参数建模系统,通过对各内壳板之间设置相关约束控
制后,输入少量参数便可快速生成内壳模型,且实现了自顶向下的参数化分舱方法;
通过比较传统非流形造型集合运算与新补交运算分舱建模流程区别,最终选用补交运
算生成三维分舱曲面模型。
第二个模块进行舱段中型材、舷侧肋骨、肘板以及各类孔等板架附属结构的建模;
采用基于构造历史的参数化设计方法,结合NX模板化技术,总结各结构建模规律及
特点,创建了型材、舷侧肋骨等结构的模板,采用模板识别和替换的方法,实现构件
批量快速建模。
为了实现船体结构三维参数化模型信息的有效管理和利用,制定了本系统中船舶
结构构件命名及编号规则,基于NX平台采用自定义数据库的方式实现船体模型数据
的存储管理,采用自定义树结构的方式实现船体结构组织管理。
论文最后以一B65K单舷侧散货船作为实例,对本文开发的参数化建模系统进行
了验证。通过分析该系统的功能与设计成果,对建模时间进行统计,对比该系统与NX
现有船舶设计模块建模细节,证实了该系统的实用性与可靠性。
哈尔滨工程大学专业学位硕士学位论文
关键词:散货船;船体结构;NX二次开发;参数化建模;模板化技术
散货船船体结构参数化建模研究
Abstract
Withthegrowthoftheglobaleconomy,theimportanceofbulkcarriershasbecome
increasinglyprominent.Thedemandforbulkcarriersathomeandabroadisalsogrowing,
andChinaisseizingtheopportunitytoacceleratetheconstructionandtransportation
developmentofbulkcarrierstosupportnationaleconomicconstruction.Toacceleratethe
developmentofbulkcarriers,thedesignandmanufacturingprocessneedstobemoreefficient
andprecise.However,especiallythefunctionsofbatchmodelingarefewandimperfect,and
themodelingprocessisextremelydependentonmanualwork,resu