本文關鍵詞：基于CATIA三維建模的船舶穩(wěn)性計算方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：船舶穩(wěn)性一直是衡量船舶安全性能的重要指標,它關系到船舶的人員財產(chǎn)安全、船舶的運輸安全以及海洋環(huán)境保護等各個方面,所以在船舶的設計階段對船舶穩(wěn)性的快速計算就尤為重要。在傳統(tǒng)的穩(wěn)性計算方法中,在確定船舶自由浮態(tài)狀態(tài)下的各項幾何要素時,是利用二維的線框模型計算,通過水線與橫剖線確定交點區(qū)間后求得水線與船舶插補函數(shù)的交點,通過數(shù)值積分的辦法進行計算。這么做的缺點是,二維方法進行數(shù)值計算的精度往往取決于所選擇的積分數(shù)據(jù)點數(shù)量和積分方法,輸入繁瑣,精度不高。以船舶的型排水體積V為例,在通過二維方法進行數(shù)值計算時,選擇的橫剖面數(shù)量越多計算結(jié)果精度越高。隨著計算機技術的不斷發(fā)展,船舶三維建模能力不斷增強,船舶穩(wěn)性的計算工作也逐漸的從二維轉(zhuǎn)向三維,通過必要的二次開發(fā),計算穩(wěn)性和其他性能成為可能。CATIA作為一款強大的三維曲面設計軟件能夠進行有效的型線及曲面光順,并提供了二次開發(fā)的接口,為基于船體三維模型的穩(wěn)性計算提供了平臺,本文所做主要研究工作如下：(1)基于CATIA平臺,研究了船舶從線框模型到船舶實體模型的建立過程,并通過VB在CATIA平臺下進行二次開發(fā),實現(xiàn)了船舶三維曲面實體的快速建模,減少重復性操作,簡化建模過程,為后續(xù)的穩(wěn)性計算提供三維數(shù)據(jù)模型。(2)提出了在CATIA平臺中自由浮態(tài)下確立水線面位置的方法(水線面的三維空間問題),在此基礎上實現(xiàn)了任意浮態(tài)下的水線面與船體曲面求交,對船舶實體進行切割運算,提取穩(wěn)性計算中需要用到的幾何要素,包括水線面面積、水線面慣性矩、排水體積及浮心位置等。(3)基于上述方法實現(xiàn)船舶任意浮態(tài)下的靜水力要素計算和完整穩(wěn)性計算,通過對海域看護船實例的計算證明本文提出方法的可行性,且計算精度較高,并能為后續(xù)的破艙穩(wěn)性計算提供基礎。
【關鍵詞】：船舶設計 CATIA 三維模型 VB 幾何要素 完整穩(wěn)性
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U661
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 選題背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外穩(wěn)性研究概況10-15
• 1.2.1 完整穩(wěn)性研究概況11-13
• 1.2.2 破艙穩(wěn)性研究概況13-14
• 1.2.3 穩(wěn)性計算方法概述14-15
• 1.3 CATIA二次開發(fā)研究概述15-16
• 1.4 穩(wěn)性研究的發(fā)展趨勢16-17
• 1.5 論文主要內(nèi)容17-18
• 2 完整穩(wěn)性與破穩(wěn)性計算原理18-31
• 2.1 穩(wěn)性的計算過程18
• 2.2 穩(wěn)性計算原理18-29
• 2.2.1 浮態(tài)角參數(shù)和坐標變換矩陣19-22
• 2.2.2 基于逐次線性方法的穩(wěn)性計算22-27
• 2.2.3 基于非線性規(guī)劃方法的穩(wěn)性計算27-29
• 2.3 本章小結(jié)29-31
• 3 軟件及開發(fā)工具選取31-37
• 3.1 主要的穩(wěn)性計算軟件介紹31-33
• 3.1.1 NAPA簡介31-32
• 3.1.2 TRIBON簡介32
• 3.1.3 MAXSURF簡介32-33
• 3.2 CATIA介紹33-34
• 3.3 CATIA的二次開發(fā)技術34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 4 基于CATIA的三維建模方法及曲面求交37-57
• 4.1 基于CATIA的三維建模方法37-44
• 4.1.1 船舶實體模型建立過程37
• 4.1.2 線框模型37-41
• 4.1.3 曲面模型41-43
• 4.1.4 實體模型43-44
• 4.2 基于CATIA進行曲面求交44-52
• 4.2.1 CATIA中建立水線面44-48
• 4.2.2 水線面與船體求交48-51
• 4.2.3 幾何要素提取51-52
• 4.3 自由浮態(tài)計算52-56
• 4.3.1 計算完整船自由浮態(tài)下水線面位置52-53
• 4.3.2 算例驗證53-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 5 完整穩(wěn)性計算及算例57-72
• 5.1 大傾角穩(wěn)性計算57-58
• 5.2 編制程序58-60
• 5.2.1 程序結(jié)構(gòu)框圖58-59
• 5.2.2 程序界面59-60
• 5.3 海域看護船算例60-71
• 5.3.1 海域看護船的主尺度60-61
• 5.3.2 靜水力計算結(jié)果及分析61-64
• 5.3.3 完整穩(wěn)性計算結(jié)果及分析64-71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 總結(jié)與展望72-74
• 參考文獻74-77
• 致謝77-78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：330473