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基于CATIA的船体三维建模及稳性计算
| 论文题名： | 基于CATIA的船体三维建模及稳性计算 |
| 关键词： | 船舶工程;静水力性能;稳性计算;三维建模 |
| 摘要： | 无论船舶在设计、建造还是营运过程中，船舶稳性都是受到普遍重关注的一个重要因素，船舶的稳性与其人员财产安全、安全运输以及保护海洋环境等密切相关。以往的船舶稳性计算通过数值积分实现的，而这种二维数值计算方法需要通过繁琐的输入加以实现造成其精确度欠缺。 精确构建船舶模型是计算船舶稳性的一项基本工作，也是船舶后续设计的基础工作，所以船舶精确建模对于船舶设计结果的好坏显得尤为重要。随着计算机技术的发展，各种三维建模商业软件不断涌现，如何进行船舶快速准确的三维建模也成为船舶设计中一个重要问题。CATIA V5基于Windows操作系统上的三维设计软件，在航空领域应用很广且处于领导地位，但在船舶行业应用起步较晚一些，却也有针对造船诸如结构、电气、风管和管系设计的专用模块，具有较强的实用性。CATIA可在三维曲面设计方面灵活运用，能够有效地进行复杂型线及曲面光顺，并提供了二次开发的接口，为船舶三维模型的相关计算的二次开发提供了便利。传统上CATIA三维建模需要将船舶型值点逐个手动输入，操作繁杂且准确性低，增大了船舶相关计算的误差。为了解决以上难题，本文主要做了以下研究工作: (1)研究了船舶在CATIA模型中从线框模型到曲面模型再到船舶三维实体模型的建立，并借助于计算机语言Visual Basic6.0对CATIA进行二次开发，实现了通过读取Excel中的型值表进行船舶三维曲面实体的快速建模。并对船舶快速分舱进行了必要的开发，减少重复性操作，简化建模过程，为后续的稳性计算提供数据模型。 (2)基于所建立的三维曲面模型，二次开发了基于CATIA的肋骨型线图自动生成，以及进水角曲线的自动计算，使船舶的设计效率和质量得到提高。 (3)实现基于三维模型的静水力性能计算，通过CATIA三维快速建模进而实现以模块化与流程化的方式进行相关静水力的计算，帮助设计人员从耗时、繁琐的设计过程中解脱出来，节省大量的人力与时间成本。 (4)本文提出了基于CATIA二次开发的船舶大倾角稳性的计算方法，从而以自动化、参数化、可视化的方式快速实现相关命令。该系统界面简洁实用，易于操作运行且具良好人机交互性，使用者可通过简单的程序操作来快速完成船舶的稳性计算，大大减少计算时间提高工作效率，有效降低了成本和人力。 |
| 作者： | 刘永军 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 张明霞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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