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《大连理工大学》 2010年
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CATIA船舶结构设计模型与有限元模型数据转换

曹晶  
【摘要】: 本文研究了一种在船体结构设计模型与结构有限元模型之间进行数据转换的技术,实现了基于结构设计模型的有限元网格模型的自动生成,解决了两种模型间结构件属性数据自动流通问题,避免了船体结构设计建模完成后对于自动生成的有限元网格模型再次定义网格单元属性数据的繁琐工作。 国内大多数船厂应用三维建模软件(如TRIBON、CATIA等)来建立船舶结构设计模型,进而基于该模型来定义、细化和生成建造信息与施工图纸。利用CATIA系统建立的船体结构设计模型,包含完备的几何信息和结构件属性信息,具备进行有限元网格划分的条件。基于此,本文通过在CATIA V5系统上进行二次开发,实现船舶总体结构的有限元网格模型的自动生成(局部辅助用手动交互调整)的技术。该技术降低了手动交互完成所有网格划分的工作强度,缩短网格模型准备工期,拓宽了船体结构设计模型的应用领域(即结构设计模型可同时支持有限元分析和后期的结构细化设计)。同时,构造并维护了结构设计模型与所生成的结构有限元网格模型间的精确映射关系,为构件属性信息传送给相应的有限元网格单元的自动处理奠定基础。 CATIA的船体结构建模定义了各构件相关的属性信息,存储在模型中,为保障完成后续或相关的结构设计分析工作所应用的其他软件系统方便地使用这些属性数据,本文开发了提取结构件属性信息并建立关系型数据库来集中存储、管理属性数据的程序模块。将结构属性数据库与船体结构测厚系统集成,进而支持测厚结果回馈到构件属性数据库,支持有限元网格单元属性的自动映射更新和修改。 本文又以结构件属性数据库为基础,通过接口软件开发,读取需要的属性数据,生成特定XML数据,基于该XML数据CATIA系统下二次开发实现构件信息及测厚信息自动生成为有限元网格单元属性定义。对于结构件测厚数据的使用,论文提出了按测厚点具体位置来区划结构件区域,进而赋予具体区域所属的网格单元合适的板厚数据的方法,比整个构件取测厚均值的方式更准确地反应营运船舶结构件剩余厚度分布的实际。 论文以某油船一货舱段结构为例,应用所研究的方法实现了结构有限元模型自动生成、自动划分网格及网格属性自动定义,并完成结构有限元静力分析计算,验证了该方法的可行性及高效性。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U662

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 朱苏;柳存根;;基于中间平台的船舶CAD/CAE模型转换研究[J];造船技术;2011年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 朱苏;基于中间平台的船舶CAD/CAE模型转换研究[D];上海交通大学;2011年
2 周虹;高速列车多体动力学参数提取与模型转换关键技术研究[D];浙江大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邱长华;杨静通;史东岩;薛开;;基于STEP的船舶产品数据交换技术[J];船舶工程;2006年02期
2 汪学锋;贺晓燕;吴龙周;周炜;冷文浩;;Fluent与Patran的接口实现及其在船舶力学中的应用[J];船舶力学;2006年04期
3 于雁云;林焰;纪卓尚;陆丛红;;基于参数化表达的船舶结构有限元分析方法[J];船舶力学;2008年01期
4 张宗科;;CATIA二次开发辅助实现空气螺旋桨配重的优化设计[J];船舶;2009年02期
5 张宗科;;导管空气螺旋性能计算与绘图的一体化实现[J];船舶;2010年02期
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中国硕士学位论文全文数据库 前7条
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2 孙雄英;XML在数据交换系统中的应用研究[D];武汉理工大学;2005年
3 徐俊杰;基于XML的数据交换模型研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
4 徐辉;TRIBON与CATIA船体数据交换研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
5 陈会庭;基于CATIA的散货船概念设计方法研究[D];武汉理工大学;2009年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗旭;李岳;葛哲学;杨拥民;;基于CATIA的维修性信息嵌入技术研究[J];兵工自动化;2009年01期
2 张富海;李军向;陈淳;罗晓军;;基于CATIA二次开发的风力机叶片建模技术[J];玻璃钢/复合材料;2010年02期
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4 邓小龙;柳存根;;船舶锚泊布置智能设计研究[J];船舶工程;2011年03期
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6 汪学锋;李锋;周炜;冷文浩;汤家力;;流固耦合网格插值方法研究[J];船舶力学;2009年04期
7 姚震球;马义猛;韩强;严周广;;海上风机吊装作业船全船结构强度有限元分析[J];船舶力学;2012年Z1期
8 张宗科;;CATIA二次开发辅助实现空气螺旋桨配重的优化设计[J];船舶;2009年02期
9 张宗科;;导管空气螺旋性能计算与绘图的一体化实现[J];船舶;2010年02期
10 张宗科;;基于二次开发的CATIA三维建模在全垫升气垫船设计中的应用[J];船舶;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 骆寒冰;岳亚霖;万正权;;有限元自动加载方法及其在螺旋桨结构分析中的应用[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
2 彭欢;;基于V5 Automation的CATIA二次开发技术研究[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
3 凌波;徐岩;彭海峰;王娟;;基于CATIA/CAA的四轴自动钻铆定位系统干涉检测方法[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年
4 张海鹏;韩端锋;何宝;;异构CAD船体模型转换技术研究[A];七届更迭 三十回眸——第七届船舶力学学术委员会全体会议论文集[C];2010年
5 崔建华;甘明;李华峰;;钢结构节点的BIM技术应用[A];第十四届空间结构学术会议论文集[C];2012年
6 肖荣娜;;供应链企业智能单据交换系统研究[A];第十五届中国科协年会第11分会场:综合交通与物流发展研讨会论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘孝保;电子设备动态性能有限元建模与优化方法研究[D];电子科技大学;2011年
2 还大军;复合材料自动铺放CAD/CAM关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 胡添元;飞翼布局飞机总体多学科设计优化研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 姚竞争;数字化造船一体化数据平台关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 李楷;船体生命周期建模与管理关键技术研究[D];大连理工大学;2011年
6 陈静;船舶压载水置换优化设计方法研究[D];大连理工大学;2011年
7 李玉刚;面向数字化造船的XML及其相关标准应用研究[D];大连理工大学;2007年
8 王素芬;信息系统中信息实现过程分析及建模[D];东华大学;2007年
9 彭辉;船体三维建模应用技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
10 张志伟;面向产品文件的特征提取与建模研究[D];天津大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖珊珊;基于案例推理的组合夹具组装技术研究[D];长春理工大学;2010年
2 洪惠芬;石化多相流管道系统冲蚀预测及应用软件开发[D];浙江理工大学;2010年
3 谭菲;船舶STEP标准AP218实施方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 仲崇明;STEP应用协议AP227的实施方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 孙永星;基于特征的异构CAD系统数据交换技术研究[D];大连理工大学;2010年
6 于志浩;中小型LNG船船体强度分析研究[D];大连理工大学;2010年
7 李岩;船舶三维设计平台关键技术研究[D];大连理工大学;2010年
8 陈帆;面向协同设计的3C集成技术研究与应用[D];湘潭大学;2010年
9 于婧;基于知识的汽车冲压模具零件设计系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 李衡;冲压模具CAPP技术中零件信息管理和工艺生成方法的研究[D];长春工业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘晋,邓安福,干腾君;AUTOCAD VBA开发技术在有限元前处理程序中的应用[J];地下空间;2003年01期
2 程志红;闫海峰;陈光柱;谭建荣;李柳;;面向运动学动力学求解的产品信息建模[J];东华大学学报(自然科学版);2006年05期
3 杨斌久;蔡光起;;3-TPT并联机器人动力学仿真研究[J];哈尔滨工业大学学报;2009年11期
4 孙军,经树栋;CAD与ANSYS的接口技术探讨[J];化工设备与管道;2004年02期
5 张洪;虞大联;马利军;;高速列车中的动力学问题研究[J];机车电传动;2010年05期
6 陈庆军;邱元;;ANSYS与AutoCAD的模型转换技术及其工程应用[J];建筑结构;2007年08期
7 姚晓光;郭晓松;冯永保;孟令辉;;基于Pro/E和ADAMS联合仿真的夹钳机构设计与优化[J];机床与液压;2006年06期
8 李艳杰;吴镇炜;钟华;;仿人机器人腰部机构的动力学建模、控制与仿真[J];机床与液压;2008年06期
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10 丁国富;邹益胜;张卫华;高照学;;基于虚拟原型的机械多体系统建模可视化[J];计算机辅助设计与图形学学报;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 窦培林;胡礼明;;利用TRIBON数据快速生成全船FEM的研究[A];第四届全国船舶与海洋工程学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 王颋;面向CAD设计模型的计算多体动力学虚拟原型[D];西南交通大学;2006年
2 王政;基于交互驱动的虚拟样机动力学建模技术研究与应用[D];浙江大学;2005年
3 李玉刚;面向数字化造船的XML及其相关标准应用研究[D];大连理工大学;2007年
4 吴宝贵;基于仿真分析的复杂机械产品多学科设计优化方法研究[D];大连理工大学;2008年
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6 傅云;复杂产品数字样机多性能耦合分析与仿真的若干关键技术研究及其应用[D];浙江大学;2008年
7 戴磊;基于CAD/CAE集成技术的开放式参数化结构形状优化设计平台[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李岩;船舶三维设计平台关键技术研究[D];大连理工大学;2010年
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3 郑刚;TRIBON 数据提取与BOM生成[D];大连理工大学;2000年
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7 周素莲;船海结构有限元比较分析研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
8 李平书;船体外板和甲板板架有限元模型快速生成研究[D];中国舰船研究院(上海船舶及海洋工程研究所);2007年
9 胡向亮;某油船的模型建立与强度分析[D];大连海事大学;2008年
10 李明浩;基于装配几何模型的运动分析[D];华中科技大学;2007年
【二级引证文献】
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1 周虹;高速列车多体动力学参数提取与模型转换关键技术研究[D];浙江大学;2012年
【二级参考文献】
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2 管义锋 ,吴剑国 ,俞铭华 ,郭达;船舶大开口结构有限元分析专用前后处理软件的设计[J];船舶工程;2001年06期
3 邱长华;杨静通;史东岩;薛开;;基于STEP的船舶产品数据交换技术[J];船舶工程;2006年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘忠途;基于知识的CAD系统若干关键技术研究[D];华中科技大学;2005年
2 贺泽;船舶协同设计及智力资源配置方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑刚;TRIBON 数据提取与BOM生成[D];大连理工大学;2000年
2 黄永生;船体型线数字化及型线自动生成研究[D];武汉理工大学;2004年
3 白朝阳;异构数据交换的研究和应用[D];大连海事大学;2004年
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5 白冰;船舶管系设计物料清单系统设计与实现[D];大连理工大学;2004年
6 刘子强;虚拟装配的基础研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
7 王健;现代造船生产模式研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
8 张晓斌;基于特征的CAD数据交换技术研究[D];浙江大学;2005年
9 刘爱华;基于CWBT的管理信息系统研究[D];武汉理工大学;2005年
10 贾长云;基于XML的异构数据库数据交换的研究与实现[D];河海大学;2005年
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10 何耀华;樊香梅;刘继峰;;CATIA在汽车背门内板设计中的应用[J];重庆理工大学学报(自然科学版);2010年12期
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1 王巍;;浅谈CATIA在汽车设计中的应用[A];第五届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2008年
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5 韩伟锋;李凤远;陈启伟;;基于局域网平台运用CATIA V5进行三维协同设计[A];第二届隧道掘进机(盾构、TBM)专业委员会第一次学术研讨会暨中铁隧道集团城市盾构项目管理、施工技术、设备维保交流会论文集[C];2011年
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8 彭欢;;基于V5 Automation的CATIA二次开发技术研究[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
9 吴凌伟;;用CATIA进行三维实体造型[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
10 左鹏杰;王利京;;飞机结构有限元与CAD一体化[A];第七届全国空气弹性学术交流会论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张建超;“猎鹰”完成CATIA理论外形数模设计[N];中国航空报;2010年
2 张峰秋;飞机模型设计加工的革命[N];中国航空报;2003年
3 尚菲;上飞厂为ARJ21开工做好了准备[N];中国航空报;2003年
4 本报记者 吴斌斌;从PLM时代到逼真体验时代的跨越[N];中国航空报;2011年
5 刘丰田;PLM推动企业创新[N];中国计算机报;2002年
6 特约撰稿 熊九蒙;IBM如何掌控中国汽车?[N];经理日报;2003年
7 本报记者 王南 特约记者 黄建伟;世界要被一汽“解放”了[N];中国经济时报;2002年
8 韩建昌 刘宇辉 董平 郝建刚;黄菊视察阎良飞机城[N];中国航空报;2004年
9 钟佳 吴静;加速信息化建设[N];中国航空报;2004年
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9 邹灵浩;基于工作流的某型号产品协同设计方法研究[D];大连理工大学;2010年
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1 曹晶;CATIA船舶结构设计模型与有限元模型数据转换[D];大连理工大学;2010年
2 傅亚楠;CATIA逆向造型曲面优化技术研究[D];长春理工大学;2011年
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4 闫卫京;基于CATIA的覆盖件产品可成形性同步仿真系统[D];华中科技大学;2011年
5 刘澄;起重机驾驶室人机系统及其CATIA V5评价系统研究[D];南京林业大学;2011年
6 邵晓明;CATIA工程图国标化与辅助精度设计技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
7 郭越;基于CATIA的减速器虚拟样机的建模与动力学仿真平台研究[D];延边大学;2012年
8 郑锐锋;基于CATIA的中型矿渣立式磨摇臂构件的有限元分析及优化设计[D];内蒙古科技大学;2012年
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10 刘智强;基于CATIA的拖网渔船三维参数化布置研究[D];大连理工大学;2011年
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