玻璃钢船体方案设计系统研究

摘要

国际游艇产业向亚太地区快速转移,这给山东游艇企业带来了难得的发展机遇。为了加快船艇企业的快速发展,提高省内船艇制造能力,促进胶东半岛经济区建设,山东很早就提出小型船艇玻璃钢化的重要举措,这是建立海上山东的重要组成部分。但目前以手工和经验为主的船艇生产技术难以满足该产业快速发展的需要。为此本文将人工智能和参数化等技术应用到玻璃钢船艇的设计中,研究基于母型船和用户需求快速设计新船的关键技术,开发玻璃钢船艇快速设计软件系统,为玻璃钢船艇产业的快速发展提供技术和软件支撑。
　　本文首先介绍了基于实例推理的型线设计方法。该方法先收集以往的历史船型、设计经验和设计数据建立系统的型线库、知识库和数据库;在设计新船时采用基于实例的相似检索方法从库中获取最优母型船;然后根据实际设计需求在最优母型船的基础上进行变型设计;最后进行新船的初步光顺、修改以及型值的提取。使型线设计的过程更加系统、便捷和准确。
　　接着本文将三维参数化设计技术应用到玻璃钢船艇船体的结构设计中。根据前文的型值信息以及设计需求进行船体结构的划分,抽象出各船体结构进行参数化表达的参数,并建立起各结构之间的约束关系;并在UG环境下生成船艇的三维结构,为后续的重量预估等工作提供支持。
　　设计评价是玻璃钢船体设计的重要环节,为此本文根据前面获得的型值信息和三维结构进行了船艇的静力学计算、阻力性能分析以及船体重量重心预估。根据计算结果评价设计参数是否符合要求,当不满足设计要求时则对船体参数进行局部修改,并重复此过程直至满足各项设计要求。
　　论文最后完成了玻璃钢船体方案设计系统的功能设计和体系设计,并开发出了实际的玻璃钢船体快速设计系统。该系统采用基于UG的二次开发技术,利用UG/open开发工具,运用Visual C++6.0的集成开发环境进行开发。在威海中复西港船艇有限公司的实际试用表明了本文研究成果和系统的有效性。

目录

玻璃钢船体方案设计系统研究

RESEARCH ON THE SCHEME DESIGN SYSTEM OF FIBERGLASS HULL

摘要

Abstract

目 录

第1章绪论

1.1课题来源及研究的背景和意义

1.1.1课题来源

1.1.2研究的背景和意义

1.2基于实例推理设计的发展现状

1.3参数化设计方法的研究现状

1.4船艇设计的研究现状

1.4.1玻璃钢船艇的研究现状

1.4.2船艇设计系统的研究现状

1.5本文主要研究内容

第2章型线设计

2.1引言

2.2基于实例推理技术的基础

2.3型线设计过程

2.3.1实例库的建立

2.3.2最优母船的获取

2.3.3母船变换

2.3.4型值初步光顺与提取

2.4基于CBR的型线设计实例

2.5本章小结

第3章玻璃钢船体结构的三维参数化设计

3.1引言

3.2参数化设计方法及模型建立

3.2.1参数化方法及模型

3.2.2参数化特征模型

3.3船体结构划分

3.4船体结构参数化设计参数选取

3.4.1结构参数的选取

3.4.2结构间约束关系的确定

3.5船体结构参数化设计流程

3.5.1船体外板的参数化设计

3.5.2其他结构的参数化设计流程

3.6本章小结

第4章船艇的静力学及阻力计算

4.1引言

4.2船艇的静水力计算

4.3船艇阻力性能分析

4.4船体重量与重心预估

4.4.1传统重量、重心预估方法

4.4.2系统重量预估方法

4.4.3重量预估结果分析

4.5本章小结

第5章系统设计与实现

5.1引言

5.2系统开发平台

5.3系统设计

5.3.1系统功能设计

5.3.2系统数据模型设计

5.3.3系统体系结构设计

5.3.4系统总体设计

5.4系统的演示

5.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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致谢