結(jié)合船舶管支架生產(chǎn)設(shè)計建模的特點,從設(shè)計需求、建模方法和技術(shù)實現(xiàn)等角度出發(fā),梳理并提出一套完整的管支架柔性建模設(shè)計實現(xiàn)方法。通過開發(fā),得到管支架柔性設(shè)計的可視化交互設(shè)計模塊。通過實船應(yīng)用驗證該方法的有效性,結(jié)果表明,采用該方法不僅能提高管支架設(shè)計的智能化程度,而且有利于控制支架的建模質(zhì)量,提升設(shè)計效率和設(shè)計水平。 

【文章來源】：船舶與海洋工程. 2020,36(03)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

幾種典型支架組合形式AWL2L1c)“B”型支架d)“G”型支架

雷洪濤，等：船舶管系復(fù)雜支架柔性設(shè)計方法75圖1幾種典型支架組合形式圖2典型管夾示意4)復(fù)雜支架可基于13種通用支架，通過組合或修改型材及管夾等方式實現(xiàn)快速創(chuàng)建。5)針對不同結(jié)構(gòu)件，分別進(jìn)行質(zhì)量或密度賦值，在快速生成支架過程中，自動計算支架的總質(zhì)量和各部件的質(zhì)量，并賦值相應(yīng)的質(zhì)量屬性，實現(xiàn)對支架質(zhì)量的嚴(yán)格管控。2管支架柔性設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)2.1基于骨架模型的建模技術(shù)實現(xiàn)支架各部件的自動快速生成是管支架柔性設(shè)計研究的難點之一[8]。研究發(fā)現(xiàn)，采用骨架設(shè)計方法可快速實現(xiàn)支架創(chuàng)建[9]。骨架模型是基于參數(shù)化建模方法創(chuàng)建的參數(shù)化模型集，根據(jù)支架結(jié)構(gòu)類型創(chuàng)建各部件的自定義參數(shù)化模板，并將其集成在骨架模型上。在創(chuàng)建支架過程中，通過識別發(fā)布的參數(shù)，動態(tài)調(diào)整支架的屬性，并為支架的各部件提供定位發(fā)布元素。通過定位發(fā)布元素，可驅(qū)動型材自動生成，并為管夾和墊塊的安裝提供定位信息。以B型支架骨架模型（見圖3）為例，針對該類型支架的特點，將型材和管夾的參數(shù)化模板集成在骨架模型上，當(dāng)骨架模型被調(diào)用時：1)識別輸入的外部條件，主要包括管子、支撐結(jié)構(gòu)和控制參數(shù)等，可根據(jù)識別的建模環(huán)境替換掉管夾和型材的定位參考元素。2)根據(jù)配置的匹配規(guī)則實現(xiàn)零件模型調(diào)用，其中：型材作為變形模型，根據(jù)骨架的參考元素進(jìn)行自適應(yīng)更改；管夾、腹板和緊固件作為標(biāo)準(zhǔn)件，在部件庫根據(jù)識別參數(shù)進(jìn)行匹配調(diào)用。3)根據(jù)定義裝配的規(guī)則實現(xiàn)零部件自動裝配，完成支架模型創(chuàng)建。2.2零部件自動裝配技術(shù)通過采用骨架模型建模方法可實現(xiàn)支架各部件快速識別和定位，但對于零部件模型的正確選型和裝配，則需通過制定有效的匹配規(guī)則來實現(xiàn)。通過分?

柔性設(shè)計研究的難點之一[8]。研究發(fā)現(xiàn)，采用骨架設(shè)計方法可快速實現(xiàn)支架創(chuàng)建[9]。骨架模型是基于參數(shù)化建模方法創(chuàng)建的參數(shù)化模型集，根據(jù)支架結(jié)構(gòu)類型創(chuàng)建各部件的自定義參數(shù)化模板，并將其集成在骨架模型上。在創(chuàng)建支架過程中，通過識別發(fā)布的參數(shù)，動態(tài)調(diào)整支架的屬性，并為支架的各部件提供定位發(fā)布元素。通過定位發(fā)布元素，可驅(qū)動型材自動生成，并為管夾和墊塊的安裝提供定位信息。以B型支架骨架模型（見圖3）為例，針對該類型支架的特點，將型材和管夾的參數(shù)化模板集成在骨架模型上，當(dāng)骨架模型被調(diào)用時：1)識別輸入的外部條件，主要包括管子、支撐結(jié)構(gòu)和控制參數(shù)等，可根據(jù)識別的建模環(huán)境替換掉管夾和型材的定位參考元素。2)根據(jù)配置的匹配規(guī)則實現(xiàn)零件模型調(diào)用，其中：型材作為變形模型，根據(jù)骨架的參考元素進(jìn)行自適應(yīng)更改；管夾、腹板和緊固件作為標(biāo)準(zhǔn)件，在部件庫根據(jù)識別參數(shù)進(jìn)行匹配調(diào)用。3)根據(jù)定義裝配的規(guī)則實現(xiàn)零部件自動裝配，完成支架模型創(chuàng)建。2.2零部件自動裝配技術(shù)通過采用骨架模型建模方法可實現(xiàn)支架各部件快速識別和定位，但對于零部件模型的正確選型和裝配，則需通過制定有效的匹配規(guī)則來實現(xiàn)。通過分析可知，選型和裝配的信息主要有建模環(huán)境輸入、零部件發(fā)布參考和用戶自定義參數(shù)等3個來源。1)建模環(huán)境輸入主要指創(chuàng)建支架過程中輸入管子和支撐面，并提取管子外徑和支撐面距管子中心距離等參數(shù)作為支架創(chuàng)建的參考參數(shù)，同時匹配選用符合尺寸要求的零件；2)零部件發(fā)布參考主要指在管夾和型材等零部件上發(fā)布點、線、面等元素，用于實現(xiàn)零部件快速準(zhǔn)確圖3B型支架骨架模型L1L1AWL2L1L2L1“A”型TXJ型TS-ITS-II

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]CATIA V6在船舶管路支吊架上的運(yùn)用[J]. 鄭慶圭,趙遠(yuǎn)輝.  中國水運(yùn)(下半月). 2018(01)
[2]海洋工程管道支架布置與選型[J]. 李韜,劉錦偉.  天津科技. 2017(06)
[3]基于CATIA V6的船舶結(jié)構(gòu)建庫方法[J]. 盧永進(jìn),朱進(jìn),李濤濤.  中國艦船研究. 2016(06)
[4]乙烯運(yùn)輸船壓縮機(jī)基座設(shè)計優(yōu)化分析[J]. 陳熙,陳志成,李小靈,周清華.  船舶與海洋工程. 2016(05)
[5]基于PDMS的管道支吊架結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件開發(fā)[J]. 唐涌濤,關(guān)暉,蘇榮福,黃偉,毛輝輝.  核動力工程. 2014(04)
[6]管路支吊架及其在艦船中應(yīng)用綜述[J]. 王永勝.  船舶. 2009(04)



本文編號：3016770