本文關(guān)鍵詞：工程船舶參數(shù)化設(shè)計與結(jié)構(gòu)分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 工程船舶的結(jié)構(gòu)形式相對固定,它們一般沒有較為復(fù)雜的線型,所以將參數(shù)化設(shè)計技術(shù)引入該種船舶的設(shè)計當(dāng)中是可行的。工程船舶的結(jié)構(gòu)設(shè)計從方案構(gòu)思、圖紙表達、性能分析到最終的方案確定是一個比較繁瑣復(fù)雜的過程,傳統(tǒng)的設(shè)計方法效率低,己經(jīng)嚴(yán)重影響了船舶設(shè)計的進度。而參數(shù)化CAD是當(dāng)今設(shè)計領(lǐng)域研究的熱點,是解決上面問題的出路之一,故有很好的工程現(xiàn)實意義和應(yīng)用前景。 在工程船舶的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,AutoCAD軟件是一個具有強大圖形繪制功能的軟件,其中的許多功能為我們進行工程船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了極大的便利。然而,由于不是專門為繪制船舶結(jié)構(gòu)圖而設(shè)計的,因此把它直接應(yīng)用到工程船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計中還是有很大的不方便,剖面尺寸的微小改變都會引起相應(yīng)結(jié)構(gòu)的變化,而這些改變在圖中則需一點一滴的進行改動,繁瑣而且耗時,還容易出錯。鑒于此為了更好的利用它進行船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計,并方便使用,必須在此基礎(chǔ)上進行二次開發(fā),來完成船舶結(jié)構(gòu)圖的參數(shù)化設(shè)計。 以往船舶結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸主要是根據(jù)驗船部門以長期經(jīng)驗積累為基礎(chǔ)編制的建造規(guī)范來確定。只要船舶的主尺度確定了,就可依據(jù)規(guī)范進行計算確定各構(gòu)件的尺寸。一般也能保證結(jié)構(gòu)的強度,但卻不一定合理和經(jīng)濟。70年代后期,由于船舶尺度的大型化以及新船型的開發(fā),世界各國的船級社都在尋找既先進科學(xué)又合理可靠的新的設(shè)計校核方法,于是出現(xiàn)了船舶結(jié)構(gòu)強度直接計算法,各國船級社紛紛制定了有關(guān)的結(jié)構(gòu)強度直接計算指南或指導(dǎo)手冊。 應(yīng)用有限元分析方法和軟件,可以使用立體模型和船體結(jié)構(gòu)強度直接計算方法計算船體結(jié)構(gòu)的總強度和局部強度,并且計算的速度和計算的精度大大提高。通過這種設(shè)計階段的仿真分析,設(shè)計者可以判斷結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理,從而避免重大安全事故的發(fā)生。 本文首先是在AutoCAD軟件的平臺上進行二次開發(fā)來實現(xiàn)船舶結(jié)構(gòu)的參數(shù)化設(shè)計。作者詳細(xì)研究了AutoCAD ActiveX技術(shù)和AutoCAD對象模型以及用VBA開發(fā)應(yīng)用程序的常用步驟,并在AutoCAD2004平臺上通過編寫大量程序?qū)崿F(xiàn)了某半潛駁結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計,實現(xiàn)對船舶結(jié)構(gòu)的尺寸控制,完成圖紙的自動繪制和輸出。然后將程序自動生成的結(jié)構(gòu)圖導(dǎo)入ANSYS軟件進行有限元分析,完成了對結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理,結(jié)構(gòu)強度是否滿足規(guī)范要求的評估和校核。文中采用了兩種分析方法,即框架模型以及艙段模型,并對兩種模型進行了分析和比較。 論文所進行的研究,有效的縮短了從方案構(gòu)思、圖紙表達、性能分析到最終的方案確定這一漫長過程,加快了工程船舶設(shè)計的進度,提高了設(shè)計效率和靈活性,并且對結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性做出評估。
【關(guān)鍵詞】：工程船舶 參數(shù)化設(shè)計 VBA 有限元方法 結(jié)構(gòu)分析
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：U674.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 前言11-22
• 1.1 背景11-13
• 1.2 論文研究的目的和意義13-14
• 1.3 國內(nèi)外研究狀況分析14-20
• 1.3.1 參數(shù)化設(shè)計的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.2 參數(shù)化中存在的問題17-18
• 1.3.3 有限元分析的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4 本文的主要內(nèi)容20-22
• 第2章 工程船舶簡介22-34
• 2.1 工程船舶的概念22
• 2.2 工程船舶的分類和特點22-33
• 2.3 工程船舶的市場需求和發(fā)展趨勢33-34
• 第3章 參數(shù)化設(shè)計及其實現(xiàn)34-46
• 3.1 參數(shù)化設(shè)計技術(shù)原理34-38
• 3.1.1 參數(shù)化設(shè)計的概念34-35
• 3.1.2 實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計的條件35
• 3.1.3 影響參數(shù)化設(shè)計的關(guān)健問題及設(shè)計關(guān)系35-36
• 3.1.4 產(chǎn)品設(shè)計約束分析36-38
• 3.2 參數(shù)化設(shè)計的實現(xiàn)(暨AutoCAD二次開發(fā)相關(guān)技術(shù)介紹)38-42
• 3.2.1 二次開發(fā)工具介紹及比較38-40
• 3.2.2 AutoCAD ActiveX技術(shù)介紹40-41
• 3.2.3 AutoCAD對象模型介紹41-42
• 3.3 用VBA開發(fā)應(yīng)用程序的常用步驟42-43
• 3.4 一個簡單的VBA程序?qū)嵗?/span>43-46
• 第4章 某半潛駁結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計46-65
• 4.1 半潛駁橫剖面結(jié)構(gòu)圖自動繪制及其代碼的實現(xiàn)46-58
• 4.1.1 創(chuàng)建基本圖形對象的方法46-51
• 4.1.2 剖面結(jié)構(gòu)特征以及約束分析51
• 4.1.3 創(chuàng)建工程船舶結(jié)構(gòu)圖設(shè)計窗體51-53
• 4.1.4 為窗體和各個命令按鈕添加代碼53-57
• 4.1.5 程序的調(diào)試和運行57-58
• 4.2 繪制船舶橫艙壁剖面以及普通肋骨剖面58-61
• 4.3 繪制船舶甲板結(jié)構(gòu)圖61-62
• 4.4 繪制船舶艙段三維線框模型圖62-63
• 4.5 添加用戶菜單63-64
• 4.6 本章小結(jié)64-65
• 第5章 有限元法及其在船體結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用65-76
• 5.1 有限元法概述65-67
• 5.2 有限元法的基本步驟67-68
• 5.3 有限元法在船體結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用68-69
• 5.4 船體結(jié)構(gòu)有限元建模分析69-75
• 5.4.1 引言69-70
• 5.4.2 模型范圍70-72
• 5.4.3 模型單元與網(wǎng)格72-73
• 5.4.4 邊界條件73-75
• 5.5 本章小結(jié)75-76
• 第6章 半潛駁結(jié)構(gòu)分析實例76-110
• 6.1 局部強度計算的力學(xué)模型及模型的導(dǎo)入76-77
• 6.2 實船資料77-89
• 6.2.1 半潛駁橫強度計算依據(jù)78
• 6.2.2 半潛駁橫強度計算工況78
• 6.2.3 半潛駁橫強度計算模型78-82
• 6.2.4 半潛駁橫強度計算結(jié)果分析82-88
• 6.2.5 半潛駁橫強度校核88-89
• 6.3 半潛駁艙段結(jié)構(gòu)建模分析89-110
• 6.3.1 艙段結(jié)構(gòu)計算工況90
• 6.3.2 艙段結(jié)構(gòu)計算模型90-94
• 6.3.3 艙段結(jié)構(gòu)計算結(jié)果分析94-107
• 6.3.4 艙段結(jié)構(gòu)強度校核107-108
• 6.3.5 結(jié)論108-110
• 第7章 總結(jié)和展望110-112
• 參考文獻112-115
• 致謝115-116
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果116-117
• 附錄117-121

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本文編號：435891