船舶计算机辅助设计
船舶计算机辅助设计1
计算与绘图可以交互进行。三视图，透视图，剖面图等可让设 计者确认。
计算结果和图形数据以及设计模型可存储调用。
对各方案进行各种特性分析，指标，性能…各设计变量的灵敏 度分析
船舶计算机辅助设计
第一章 船舶计算机辅助设计系统的总体概念 第一节 概述
设计软件
CAD
CAE
CAM
CAD
CAD— Computer Aided Design（计算机辅助设计）
即 人——机器 最好的结合 将人和机器混合编在解题专业组中的一种技术，从 而使人和机器的最好特性联系起来。
人的最好特性： 具有逻辑推理、判断、图形识别、学习、联想思维、表达
（1）Shape Generator（船体外形生成模块）
在船体外形生成模块中，用户可以创建真正的3D船体模型，利 用专门工具将每条型线的数据输入到AutoCAD中，成为Polyline。 结合加强了的Polyline工具、 Block工具以及 MasterShip 的几何 数据GMA 文件编辑操作，可以实现真正2D的全自动光顺和3D光顺船 体模型的生成，而这种光顺完全是建立在生产基础上的，所以之后 基于 MasterShip的详细设计完全可以不必重新返工就连接到后续 的生产设计。
（6）船舶电力系统
（7）船舶动力系统
（8）船舶螺旋桨设计与加工系统 （9）船舶轴系系统
3、MasterShip（荷兰）软件简介
荷兰的 MasterShip 公司注册成立于1986年，成立 不久便推出了基于当时最早 AutoCAD 版本的MasterShip 软件，该软件发展到现在已成为欧洲知名的船舶 CAD/CAM 软件之一。 MasterShip 软件是以 Ship 作为 命令前缀的AutoCAD二次开发的船舶详细设计、生产设计 专用软件，覆盖详细设计、放样、生产设计的全部过程， 该软件分为以下四大模块。
流体力学仿真与计算机辅助设计在船舶造船中的应用研究
流体力学仿真与计算机辅助设计在船舶造船中的应用研究1. 引言船舶造船是一个复杂的过程，涉及到液体的流动和结构的设计等多个方面。
流体力学仿真和计算机辅助设计技术已经成为船舶造船中不可或缺的工具。
本文将探讨流体力学仿真和计算机辅助设计在船舶造船中的应用，并分析其优势和挑战。
2. 流体力学仿真在船舶造船中的应用2.1 流体力学仿真的概念流体力学仿真是利用数值模拟方法对流体的运动和交互作用进行建模和分析的过程。
它能够模拟液体和气体在船舶工程中的流动特性，包括阻力、推力、操纵性能等。
2.2 流体力学仿真在船舶性能评估中的应用流体力学仿真可以对船舶的性能进行评估，例如阻力和推力等。
通过模拟流动的变化、库效率和能耗等因素，可以为船舶设计者提供科学且准确的数据，从而优化船舶的性能。
2.3 流体力学仿真在船舶设计中的应用流体力学仿真在船舶设计中起着重要的作用。
它可以用于优化船型、增加抗浪性能、减小阻力、改善操控性能等。
通过在仿真软件中建立流体力学模型，可以对不同的设计进行比较分析，以选择最佳设计方案。
3. 计算机辅助设计在船舶造船中的应用3.1 计算机辅助设计的概念计算机辅助设计是利用计算机技术来辅助进行船舶设计的过程。
通过使用计算机辅助设计软件，可以对船舶的外观、内部布局和结构进行三维建模，快速生成设计方案。
3.2 计算机辅助设计在船舶结构设计中的应用计算机辅助设计可以在船舶结构设计中提供有效的辅助。
它可以帮助设计师进行结构的细化和优化，快速生成结构图纸，并进行强度和稳定性分析。
3.3 计算机辅助设计在船舶系统设计中的应用计算机辅助设计在船舶系统设计中也发挥着重要作用。
它可以帮助设计师进行系统的布局和优化，比如燃油系统、动力系统和航电系统等。
通过准确模拟和分析船舶系统的性能，可以提高系统的效率和可靠性。
4. 流体力学仿真和计算机辅助设计的优势和挑战4.1 优势流体力学仿真和计算机辅助设计技术能够提供快速、准确和可靠的结果。
计算机辅助设计技术在船舶设计中的应用
计算机辅助设计技术在船舶设计中的应用随着科技的不断进步，计算机辅助设计技术已经成为现代工业设计领域中不可或缺的重要工具。
船舶设计作为工业设计领域的重要分支之一，同样也离不开计算机辅助设计技术的支持。
在这篇文章中，我们将探讨计算机辅助设计技术在船舶设计中的应用以及其优势。
一、船舶设计中常用的计算机辅助设计技术在船舶设计中，计算机辅助设计技术有很多种，常用的技术包括计算机辅助设计软件、参数化设计技术、虚拟样机和三维模型等。
其中，计算机辅助设计软件是船舶设计中应用最广泛的辅助设计工具之一，主要包括AutoCAD、CATIA、Pro/Engineer、SolidWorks和Rhino等软件。
除了常用的计算机辅助设计软件之外，船舶设计中还广泛应用了参数化设计技术。
参数化设计技术是将设计过程中的参数抽象出来，并用数学表达式描述参数之间的关系，从而实现对设计参数的调整和优化。
在船舶设计中，参数化设计技术可以在不改变总体船型的情况下，对各个局部进行调整和优化，从而提高船舶的航行性能和运营效率。
虚拟样机是一种基于计算机和虚拟现实技术的仿真系统。
在船舶设计中，虚拟样机可以帮助设计师在计算机中建立一个完整的船体模型，然后通过模拟真实环境和操作条件，对船体模型进行测试和验证。
通过虚拟样机的测试和验证，可以大大降低船舶设计和制造的成本和时间，同时也可以提高设计的精度和可靠性。
三维模型是在计算机中建立的三维几何体模型。
在船舶设计中，三维模型可以直观地表现出船舶的不同部位，比如船体结构、机舱和甲板等，从而方便设计师进行设计和优化。
此外，三维模型还可以利用计算机辅助制造技术实现快速制造，提高制造效率和质量。
二、计算机辅助设计技术在船舶设计中的优势应用计算机辅助设计技术在船舶设计中，有很多优势。
首先，计算机辅助设计技术可以实现快速设计和优化船舶结构和性能。
船舶设计中有很多参数需要考虑，比如船舶的长度、吃水深度、排水量和速度等。
传统的手工设计很难满足这些要求，而计算机辅助设计技术可以快速地生成和优化船舶的设计，从而提高设计效率和质量。
CAD在船舶设计中的应用与发展趋势
CAD在船舶设计中的应用与发展趋势随着计算机技术的迅猛发展，计算机辅助设计（CAD）已经成为现代设计领域中不可或缺的工具。
在船舶设计领域，CAD的应用也越来越广泛，并且对船舶设计质量和效率的提升起到了重要的作用。
本文将探讨CAD在船舶设计中的应用以及未来的发展趋势。
一、CAD在船舶设计中的应用1. 船体设计：CAD可以通过三维建模技术对船体进行精确地测量和建模，包括船体外形、内部结构和设备的布局等。
2. 性能预测：CAD软件可以模拟和预测船体在不同工作条件下的运行性能，如阻力、稳性和航行稳定性等。
这有助于设计师优化船体设计，提高船舶的性能和效率。
3. 系统集成：CAD在船舶设计中还扮演着重要的角色，可以帮助设计师进行各种系统的集成，包括船舶动力系统、船舶控制系统和电子设备等。
4. 制造工艺：CAD软件可以生成详细的制造工艺和生产图纸，确保船舶的各个部件可以精确、高效地制造出来。
5. 船舶维护和保养：CAD在船舶维护和保养领域的应用越来越重要。
通过CAD，可以对船舶的结构和设备进行全面的检查和评估，并制定相应的维护计划。
二、CAD在船舶设计中的发展趋势1. 云计算和大数据：随着云计算和大数据技术的快速发展，船舶设计领域也将受益于这些技术的应用。
云计算可以提供庞大的计算资源，帮助设计师处理大规模的数据和模拟，以实现更精确的设计和预测。
2. 虚拟现实和增强现实：虚拟现实和增强现实技术在船舶设计中的应用也越来越广泛。
通过这些技术，设计师可以在虚拟环境中进行船舶设计和仿真，以实现更直观、高效的设计和评估。
3. 自动化设计：随着人工智能和机器学习的发展，自动化设计在船舶设计中的应用也将越来越普及。
设计师可以利用这些技术，快速生成和优化船舶设计，提高设计效率和质量。
4. 可持续发展：在当前全球环境问题日益严峻的背景下，船舶设计也越来越注重可持续发展。
CAD软件可以帮助设计师进行船舶的能效分析和碳排放评估，以实现更环保和可持续的设计。
船舶计算机辅助设计
船舶计算机协助设计型：1、观点2、答3、算范：1、设计软件分类：⑴ CAD--Computer Aided Design（计算机协助设计）⑵CAE-- Computer Aided Engineering（计算机协助工程）⑶CAM--Computer Aided Manufacturing（计算机协助制造）2、交互(Interaction) :人和算机之直接和的信息沟通。
系（ System ）：若干同样或有关的事物按必定次序和内部系合而成的整体。
3、计算机协助设计系统构成4、 CAE的分：按研究象分：静构剖析，剖析；按研究分：性，非性5、船舶CAD 的成 :：数算、和形示、数据6、船舶CAD 的内容 :完的 CAD 工程系，包括着从船舶到生的所有内容。
⑴具了的方法能力，同拥有代的全部方法和能力（最化，有限元分析和各样数算）都能够程序模的形式存起来，以便使CAD 系在行程中使用。
⑵ 算与能够交互行。
三，透，剖面等可者确。
⑶ 算果和形数据以及模型可存用。
⑷ 各方案行各样特征剖析，指，性能⋯各量的敏捷度剖析7、船舶CAD 的特点 :①拥有有力的支撑数据②拥有丰富的程序③拥有面向的言——造船用操作系④靠谱的硬件系⑤好的展，网，更新的适性8、船舶CAD 系的段：① 价和初步段② 段③施工段。
9、船舶CAD 系的主要模：1）型模：型自生成和光（母型船改造法、数学船型法）此模以数学方法基2）部署模：船舶容，上建筑，通道以及主要装置，系等行全面划和布局。
3）构剖析模：构形式，结构布局及构的度行剖析和化。
（是船舶中特别复的，它一般大型构有限元剖析作基再以化方法来行。
主要基是固体力学的内容。
）4）其余模：各部信息相互和制①静力学：性，抗沉性②航速算，螺旋③耐波性算，操性④管系部署，路等。
10、国内外典型船舶CAD/CAM 集成系：（3个以上）SPADES（美国）， FORAN（西班牙），CADDS 5 (美国 )，内河船CAD 系统，油船初步设计集成系统多用途干货船初步设计集成系统，HCS系统11、什么是二次插值：经过已知三点的插值称为二次插值或许抛物线插值12、船型的数学表达方法分类：曲线方法、曲面方法13、曲线方法：是由一组按某种规律变化的平行曲线构成船体曲面。
使用CAD软件进行船舶设计的方法
使用CAD软件进行船舶设计的方法船舶设计是一个复杂而关键的过程，而计算机辅助设计（CAD）软件则成为了现代船舶设计师必不可少的工具。
CAD软件可以提供丰富的功能和工具，帮助设计师绘制、分析和优化船舶的结构和性能。
以下是使用CAD软件进行船舶设计的一般步骤：1. 建立基本参数：首先，我们需要确定船舶的基本参数，如船长、船宽、吃水、排水量等。
根据这些参数，可以决定船舶的基本形状和外观。
2. 创建船体线框：在CAD软件中，可以通过绘制线段、曲线和曲面等基本形状，来创建船体的线框模型。
这一步可以根据船舶类型和设计要求来确定船体的主体结构。
3. 完善船体形状：在完成船体线框之后，可以利用CAD软件的编辑和修饰工具来完善船体的形状。
例如，可以通过拖动曲线控制点来调整船体的流线型和曲率。
4. 添加结构和细节：在船体形状确定之后，可以添加船舶的各种结构和细节，如船舱、甲板、桅杆等。
CAD软件提供了多种图形绘制和编辑工具，可以轻松完成这些任务。
5. 进行性能分析：CAD软件还提供了性能分析工具，可以对船舶的浮力、稳定性、阻力和速度等进行模拟和计算。
这些分析结果可以帮助设计师优化船体形状和结构，以达到更好的性能指标。
6. 进行模拟和测试：CAD软件通常还具备模拟和测试功能，可以对船舶进行虚拟的漂浮和运动模拟。
这样设计师就可以在计算机上获得船舶的实际感受，并进一步验证船体设计的合理性。
7. 生成制图和图纸：最后，通过CAD软件可以生成船舶的制图和图纸，包括船体线框图、船舶横剖面图、船舶纵剖面图等。
这些图纸是船舶建造和制造过程中必不可少的参考和指导依据。
需要注意的是，CAD软件只是船舶设计的工具，设计师的经验和专业知识仍然是决定设计质量的关键因素。
使用CAD软件进行船舶设计需要设计师具备相关的技术和理论知识，以及对船舶设计和建造过程的深入理解。
在使用CAD软件进行船舶设计时，设计师还应该注意以下几点：1. 确保准确性：在绘制船体线框和添加结构和细节时，设计师应该尽量减少误差和偏差，并保证在各个步骤中的数据和参数的准确性。
使用CAD进行船舶设计的基本步骤与技巧
使用CAD进行船舶设计的基本步骤与技巧CAD（计算机辅助设计）是一种广泛应用于各种工程领域的设计工具，包括船舶设计。
通过CAD软件，设计师可以更加高效地创建、编辑和优化船舶设计。
在本文中，我将介绍使用CAD进行船舶设计的基本步骤和一些技巧，以帮助读者更好地运用该工具。
步骤一：收集设计要求在使用CAD进行船舶设计之前，首先需要收集和明确设计要求。
这包括船舶用途、载货量、外形要求、性能指标等。
设计师需要了解这些要求以便根据需求进行设计。
步骤二：创建船舶草图基于收集到的设计要求，设计师可以在CAD软件中创建船舶草图。
在这一阶段，设计师可以使用线条、曲线和几何图形等工具来勾勒出船舶的外形等基本轮廓。
这个过程是设计的起点，可以根据设计要求灵活调整。
步骤三：细化船舶模型在完成船舶草图后，设计师需要进一步细化船舶模型。
这包括确定船舶的主要结构、局部细节以及各个部分的尺寸和比例。
设计师可以使用CAD软件提供的各种工具和功能来精确地构建船舶模型，并确保其符合设计要求。
步骤四：进行性能分析和优化在完成船舶模型后，设计师可以进行性能分析和优化。
CAD软件通常提供了一些模拟和分析工具，如流体动力学分析、强度分析等，可以帮助设计师评估船舶在不同工况下的性能。
根据分析结果，设计师可以对船舶模型进行必要的优化调整，以改善其性能。
步骤五：添加细节和装饰一旦船舶的基本设计和性能满足要求，设计师可以继续为船舶添加细节和装饰。
这包括设计船体的纹理、船舱布局、甲板设施等。
CAD 软件提供了各种2D和3D绘图工具，可以让设计师轻松添加和编辑这些细节。
步骤六：生成设计图纸和报告当船舶设计完成后，设计师可以使用CAD软件生成设计图纸和报告。
这些文件可以包括船舶的平面图、剖面图、工程图等，以便后续的建造和制造过程。
使用CAD进行船舶设计的技巧：1. 熟悉CAD软件的基本操作和功能，了解如何使用各种工具和命令。
2. 细心和精确，确保船舶模型的尺寸和比例准确无误。
船舶管系计算机辅助设计探究
船舶管系计算机辅助设计探究摘要：管系是船舶上的一个重要组成部分，也是船舶设计工作的一个重点部分。
船舶管系的设计，是一项非常系统而且专业性较强的工作，非常考验设计人员的功底和素养。
所以为了保证管系设计过程的科学性与合理性，计算机辅助设计是当前管系设计工作的最佳选择之一。
做好船舶管系计算机辅助设计这项工作，不仅可以保证管系设计的最终质量，而且还能够较为明显地提升设计的效率。
有鉴于此，本文简单地阐述了船舶管系的相关知识点，并对船舶管系计算机辅助设计进行了一些深入的探讨，以供参考。
关键词：船舶管系计算机辅助设计探究有别于其他设计，船舶管系设计的专业性通常比较强，需要综合考虑船舶其他方面的设计内容，需要设计人员具备较强的综合能力和大局观意识，而且还要不断加强自身的学习和改进，借以保证设计结果的合理性，以及保证船舶各项功能可以得到较为充分的发挥。
在计算机技术飞速发展的当今社会，计算机辅助设计在船舶管系设计中的应用表现出极大的优势，目前来看是其他设计无可比拟的。
总结起来，计算机辅助设计的质量较为可靠、设计效率比较高、设计成本也大大降低。
因此，有关船舶管系计算机辅助设计的话题已经成为许多业内人士日常讨论的一个热点话题。
一、船舶管系介绍船舶管系，大体上是指为专门用途而输送流体的成套设备，其包括检测仪表、辅助设备、辅助机械以及管路系统等等，以上这些的总称就是船舶管系。
通常来讲，船舶管系较为复杂，大的方面可以分为动力管路系统、船舶管路系统，其中动力管路系统又包括液压管系、蒸汽管系、压缩空气管系、冷却管系、滑油管系、燃油管系等等管系。
该类管系主要是为了保证船舶上动力设备的正常运转，为船舶的正常行驶提供动力保障。
船舶管路系统又包括疏排水、供水、消防、压载等管系，这些管系的作用也非常的重要，是为了给船员提供良好的生活环境，保证船员的人身安全和生命健康。
二、船舶管系计算机辅助设计在进行船舶管系计算机辅助设计时，为了保证设计的效率和质量，为了确保管系的功能得到正常的发挥，设计时应明确管系布置的一些基本的要求：比如保证管线路线正确，管子、附件规格、走向等等，与原理图相符；设计的路径应合理，弯头尽量的减少、路径需要最短，操作方便，并与设备、船体等没有相互之间的干涉；布置美观，管子应该横平竖直，外观保持整齐、美观，尽量避免交叉布置。
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船舶计算机辅助设计 This manuscript was revised on November 28, 2020
船舶计算机辅助设计
题型：1、概念题 2、简答题 3、计算题
范围：
1、设计软件分类：⑴CAD--Computer Aided Design（计算机辅助设计）
⑵CAE-- Computer Aided Engineering（计算机辅助工程）
⑶CAM--Computer Aided Manufacturing（计算机辅助制造）
2、交互 (Interaction) :人和计算机之间直接和连续的信息交流。
系统（System）：若干相同或相关的事物按一定秩序和内部联系组合而成的整体。
3、计算机辅助设计系统组成
4、CAE的分类：按研究对象分为：静态结构分析，动态分析；
按研究问题分为：线性问题，非线性问题
5、船舶CAD的组成:：数值计算、绘图和图形显示、数据库
6、船舶CAD的内容:
完备的CAD工程系统，包含着从船舶设计到生产的全部内容。
⑴具备了传统的经验设计方法能力，同时具有现代的一切设计方法和能力（最优化
设计，有限元分析和各种数值计算）都可以程序模块的形式存储起来，以便使CAD 系统在执行过程中使用。
⑵计算与绘图可以交互进行。
三视图，透视图，剖面图等可让设计者确认。
⑶计算结果和图形数据以及设计模型可存储调用。
⑷对各方案进行各种特性分析，指标，性能…各设计变量的灵敏度分析
7、船舶CAD的特征:
①具有强有力的支撑数据库
②具有丰富的程序库
③具有面向问题的语言——造船专用操作系统
④可靠的硬件系统
⑤较好的扩展，连网，更新的适应性
8、船舶CAD系统的设计阶段：
①报价和初步设计阶段②详细设计阶段③施工设计阶段。
9、船舶CAD系统的主要模块：
1）型线设计模块：型线自动生成和光顺（母型船改造法、数学船型法）此模块以数学方法为基础
2）总布置模块：对船舶舱容，上层建筑，通道以及主要设备装置，系统等进行全面规划和布局。
3）结构设计分析模块：对结构形式，构造布局及结构的强度进行分析和优化。
（是船舶设计中非常复杂的问题，它一般大型结构有限元分析作为基础再辅以优化方法来进行。
主要基础是固体力学的内容。
）
4）其他模块：各部信息互相传递和制约
①静力学：稳性，抗沉性②航速计算，螺旋桨设计
③耐波性计算，操纵性预报 ④管系布置，电路设计等。
10、国内外典型船舶CAD/CAM 集成系统：（3个以上）
SPADES （美国），FORAN （西班牙），CADDS 5 (美国)，内河船CAD 系统，油船初步设计集成系统
多用途干货船初步设计集成系统，HCS 系统
11、什么是二次插值：通过已知三点的插值称为二次插值或者抛物线插值
12、船型的数学表达方法分类：曲线方法、曲面方法
13、曲线方法：是由一组按某种规律变化的平行曲线构成船体曲面。
（按连接曲线函数的方向，可分为纵向函数法和垂向函数法两种）
曲面方法：用参数曲面方程来描述船体曲面，通常将船体曲面分块，然后按位置连
续，切平面连续拼接起来，构成实用的船体曲线。
适用于折角线型，球
鼻船型
14、数学船型的意义：①提高计算精度； ②提高劳动生产率； ③造船自动化。
15、参数设计法：
定义：根据船舶设计要求，构成直接生成船体形状的数学模型，用计算机交互设备
系统，反复计算修正直至产生使用的船体型线。
分类：① 纵向函数法；② 垂向函数法；③ 曲面法
16、纵向函数法的概念：用数学方法表达各横剖线，同时将生成各横剖线的参数用一些
连续函数表示，从而构成了船体曲面，通常称为纵向函数法。
横剖线方程的两种形式：①多项式 ②非代数方程
17、用多项式方法描述船体型线的计算，看例题
18、用多项式表达横剖线的优缺点：
优点：①可准确进行微分和积分，准确计算几何特征。
②确定系数的方程为线性求解方便。
缺点：①所需形状参数较多。
②参数之间的配合不当时，横剖线常出现波动以及多
余拐点，在具有可靠的船型资料条件下，用多项式表达横剖线是简便的。
19、首轮廓线的表示方法：（详见ppt 公式）
20、尾轮廓线的表示方法：（详见ppt 公式）
21、龙骨首—尾柱半宽线的表示方法：（详见ppt 公式） 22、水上水下的连接条件：函数值相等，一阶导数相等。
即，在设计水线处： 23、吃水函数法概念：用数学方法表达个水线，同时将产生各水线的参数用一些连续函
数来表示。
从而构成船体曲面的方法通常称为吃水函数法。
24、计算机辅助总布置设计CAAD 的处理方法：① 以数据库为核心的系统处理分析； ②人机交互设计。
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