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基于仿真的船舶机舱管路三维自动布置方法研究
| 论文题名： | 基于仿真的船舶机舱管路三维自动布置方法研究 |
| 关键词： | 船舶机舱;管路布置;路径模板;目标场景;CAD软件;仿真设计 |
| 摘要： | 船舶机舱管路布置是目前所有规划设计中最为复杂的布置问题之一。在狭小的机舱环境中离散分布着大量形状复杂的组件及设备，舱壁、组件和设备间又相互影响，构成管路的障碍。同时管路布置必须满足各种各样的设计约束，如安全性、经济性、生产加工和维修保养等方面的要求。目前船舶管路设计仍然要依赖设计者的经验用人工的方法来完成，因而，实现管路自动布置是缩短设计时间，降低设计成本，保证有效设计的关键之一。在这样背景下，本文提出一种基于仿真的船舶机舱管路三维自动布置方法，主要研究内容包括： (1)在研究文献基础上，对船舶管路布置所应遵循的规则进行收集、汇总、分析、总结和归纳。 (2)采用完整信息模型的表达方法，经过对目标场景进行分割和对设备模型合理简化，快速构建目标场景，并使场景和模型最小化，以便于后续算法的实现；在构建仿真设计环境时，引入自由空间建模方法，以解决与操作或维修空间有关的约束建模问题。 (3)设计吊桥算法和二次穿越算法，以适应在管路布置中使用自由空间建模方法；设计路径模板，并分别给出了分层布置和分区布置的路径模式；对路径的评价目标进行的描述，并在算法中加入管路对布置空间影响的成本修正系数。 (4)最后，根据提出的方法，应用CAD软件作为程序开发平台，利用VBA技术编制程序。以一艘实船的布置环境为目标，实现自动布置，给出设计结果，并与船舶的实际布置进行比较，用来验证算法的应用效果。 经过与实际船舶布置情况对比，利用本文所提方法得到的管路连接路径节点等设计数据比较可靠，方法正确、可行。该方法以船舶设计实际为研究的出发点，与当前船舶设计的实践联系紧密。 |
| 作者： | 路慧彪 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 孙培廷 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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