船用软件介绍
MSC Patran与LR ShipRight有限元建模技术的分析与比较
MSC.Patran与LR.ShipRight有限元建模技术的分析与比较作者：江南造船集团朱彦摘要：本文基于散货船CSR 探讨使用MSC.Patran 与LR.ShipRight 两款软件在进行有限元分析中的建模技术，并比较两款软件的特点以及相互联系。
关键字：Patran、ShipRight、散货船、CSR、有限元建模1. 前言在船舶详细设计阶段，对船体结构进行应力集中以及疲劳强度评估的一个有效的手段就是采用有限元分析。
有限元分析的一般方法为选择有限元分析软件、确定单元形式、建立几何模型、网格划分、确定边界条件、判断载荷工况等，具体又可归纳为四个步骤：1) 建立有限元模型；2) 确定载荷及边界条件；3) 进行详细应力应变评估（例如细化网格以评估高应力区域）；4) 对关键部位的结构进行疲劳强度评估。
在以上步骤中能否建立合理有效的有限元模型是前提条件，模型质量的好坏，特别是网格的类型与划分方法，直接影响后续的分析结果。
目前常用的有限元分析软件主要有MSC.Patran\Nastran、LR.ShipRight、基于Patran 的CCS.TOOLS、DNV.Sesam 等，本文以散货船CSR 有限元建模为例，探讨Patran 与ShipRight 两种软件的建模技术和异同点。
2. Patran 与ShipRight 的简介MSC.Patran 作为一个优秀的前后置处理器，具有高度的集成能力和良好的适用性，模型处理智能化、自动有限元建模、分析的集成、用户自主开发新功能、分析结果的可视化处理等等是其典型的特征，它提供了功能全面、方便灵活的可满足各种精度要求的复杂有限元的建模功能，其综合全面先进的网格划分技术，为用户根据不同的几何模型提供了多种不同的生成和定义的有限元模型工具。
ShipRight 是LR 自主开发的一款基于CSR 的有限元分析应用软件，具有很强的针对性，其优势在于建立好模型后，进行加载计算分析较Patran 更为便利。
AIS资料
帧中含有的信息量会因移动用户选择需要发送的信息的不同而不同，故每个子帧占用时隙中的数量会有所不同。移动用户传送子帧的过程也就是时隙选择的过程。自组织时分多址技术(SOTDMA)的一个显著特点是为新的信息传输选择时隙或为未来的信息传输保留时隙。
数据编码方式：NRZI
传输速率：9.6kbps
访问协议：TDMA
通信规程：HDLC
发射功率：1W/25W
2 AIS工作原理
2.1 AIS技术原理
在AIS系统中，主要采用SOTDMA(Self-Organized Time Division Access，自组织时分多址)，没有主站和从站之分，每一个用户自己选择时隙使用，所以在移动台独立连续工作的情况下，移动用户使用SOTDMA协议进行位置广播以及识别附近用户发送的信息，它是一种在没有主站控制的情况下解决冲突的方法。所以移动用户均在本次发射中指定下一次的发射时隙，发射时隙的选择是在每一个选择时隙间隔中随机选择作为候选发射时隙的空闲时隙中的一个。当某个移动用户发送时，其他移动用户均应处在接收状态。
物理层是AIS网络的最低层结构，实现AIS之间的物理连接，并向数据链路层提供一个比特流传输。物理层由VHF无线电收/发机、GMSK调制解调器、VHF信道等组成。
(2)数据链路层
AIS的信道访问协议均工作在数据链路层。AIS有四种不同的协议用于控制访问数据转发媒体。协议为：自组织时分多址(SOTDMA)，增量时分多址(ITDMA)，随机访问时分多址(RATDMA)和固定访问时分多址 (FATDMA)。其中SOTDMA是基本方案，是AIS系统的核心技术。
提供符合国际船用接口标准的接口以便与用户读取，选择并显示信息。如NMEAO183，EIA232等接口都可以通过软件编制直接使用。
《船用软件安全及可靠性评估指南(2017)》发布
标准化学术委员会秘书处由中国船舶重工集团公司第七。四研究所承担 ，首届标准化学术委员会由来自 船舶行业两大集团主要成 员单位 、船舶检验机构 、高等院校 、海军装备研究机构及国内各地知名船舶与海工 装备企业的 ５ ９ 名委员组成 ， 市场需求为引领 ， 开展重大工程和产 ｌ 急需领域团体标准研制。
２ ０ １ ５ 年３ 月 ，国务院发布的 《 深化标准化工作改革方案 》 将培育发展团体标准作为六项改革措施之一 ， 鼓励社会组织制窟 蔫 足市场和创新需要的标准 ；并鼓励市场化程度高 、技７ ０ 新活跃、产ｌ 作为外向型工 技术创新是 产业发展的重要驱动力 。中国造船＿ 工 程学会作为技术专家集聚地 ， 天然具备开展团体标准研制的技术和平台储备 。标准化学７ ｌ 委员会的成立也意
《 船用软件安全及可靠性评估指南（ ２ ０ １ ７ ） 》 发布
本次 《 船用软ｆ 牛 安全及可靠ｌ 生 评估指南（ ２ ０ ｌ ７ ） 》 修改按照 Ｕ ＲＥ ２ ２（ Ｒ ｅ ｖ ． ２ Ｊ ｕ ｎ ｅ ２ ０ １ ６ ） 《 船用软件安全及可
靠Ｉ 生评估指南（ ２ ０ １ ５ ） 》中软件生命周期 、风险分析的要求 及生命周期中需进行的试验等内容进行了修改 ， 同时将风险评估系统的分类、数据链路等技术要求转化到指南中。
来源 ：中国船级社
２ ０ １ ７ ／ ４ 船舶标准化 工程 师 ９
生效时间：２ ０ １ ７ 年７ 月 ４日。
下 止：
ｈ ｔ ｔ ｐ： ／ ／ ｗ ｗｗ． ｃ ｃ ｓ ． ｏ ｒ ｇ ． ｃ ｎ ／ ｃ ｃ ｓ ｗｚ ／ ｆ ｏ ｎ ｔ ／ ｆ ｏ ｎ ｔ Ａｃ ｔ ｉ ｏ ｎ！ ｍｏ ｕ ｄ ｌ ｅ ｌ ｎ ｄ ｅ ｘ ． ｄ ｏ ？ ｍｏ ｕ ｄ ｌ ｅ Ｉ ｄ ＝ｆ ｆＳ ０ ８ ０ ８ １ ４ ｅ ａ ｆ ｅ ７ ３ ７ ０１ ４ ｅ ｄ ２ ４ ２ ｄ ６ ５ ７ ０１ ０ ９
NAPA设计步骤(最新补充版)
摘要: NAPA是一个船舶设计软件包，有着强大的功能，能大大提高船舶设计者的工作效率。
NAPA作为功能强大的软件有它自身的特点，初学者需要熟悉它的特点才能很快上手。
本文对N八PA的建模进行了分析，阐述了作者对NAPA的理解，并结合简单的例子给出了直观的介绍。
1概述NAPA是芬兰NAPA公司开发的船舶设计软件包。
它是一个不断扩充的系统软件，目前主要包括总体设计、结构设计(NAPA STEEL)和船用装载计算机软件系统(ONBOARD-NAPA)。
本文内容是关于NAPA总体设计的。
NAPA总体设计涵盖了船舶设计所有的设计工作。
它的功能包括线型生成、静水力计算、完整稳性计算、舱容(包括纵倾舱容)计算、破舱稳性(包括确定性破舱和概率性破舱)计算、可浸长度计算、谷物稳性计算、集装箱配载、配载计算、下水计算和倾斜试验报告、航速预估和螺旋桨设计、耐波性和操纵性分析计算、空船重量统计等等。
上述这些工作，NAPA软件通过生成和存储同一个数据库，保持这些计算所用数据的同步性和一致性。
这种同步性和一致性把设计人员从以前各个计算间需要人工更新数据的艰苦劳动中解放出来，使设计人员能更好地发挥设计才能，从而大大提高工作效率，促进我国船舶事业更好更快地发展。
2 NAPA建模NAPA软件的整个界面和它的命令方式与我们常见的软件有较大不同，容易使初学者感到无所适从。
其实只要掌握一点该软件的编程思想就可以豁然开朗。
NAPA最终得到的是一个直观的三维船型，即立体的船，区别于二维的船型。
这个三维船型附加上各类的有用信息就构成了整条船的集成信息，即所包含的信息不仅仅是此船空间三维的信息，而是三维以上，我们可称其为多维船。
各类有用信息是指无法描述进三维几何船型的，且与船舶相关的信息，如测深管的类型、货物类型等等。
我们用NA-PA完成设计的过程就是建立多维船，并对其进行各项操作，完成各项设计任务的过程。
下面具体来看一看NAPA的使用思路。
2.1线型和船体的生成首先，一条船的设计从无到有是从线型开始的。
IBS是实现智能船舶的最重要组成部分
IBS是实现智能船舶的最重要组成部分，是船舶自动化领域的核心装备，二十世纪九十年代中期至今是第四代综合船桥系统，它是集海上综合导航（包括各种信息测量、采集、优化处理和使用、航行状态监控、预报、航线计划、航路导航、航海作业管理、综合航务管理等）、操纵驾驶、机舱监测和遥控、自动避碰、航行控制、综合通信管理以及舰船安全、消防、自动监测和报警等众多功能为一体的高度信息化、自动化的集成系统。
第四代综合舰桥系统的特征如下：（1）系统较为模块化模块化设计思想已成为集成驾驶台的规范，各功能部件经模块化设计集成，功能相对独立且易于组合集成，可根据需求脱开或接入系统，具有高度灵活性和扩展性。
（2）信息交互基于局域网船桥内部设备之间的有效数据共享，使得综合船桥的任何一个工作站都能获取所有船桥系统数据，从而实现高效简单的驾驶值班操作。
（3）雷达与 ECDIS 的覆盖通过对雷达图像处理叠加在电子海图上显示，达到雷达图像与 ECDIS 叠加显示的目的，使得驾驶员对船舶周围态势有一个更加直观的感知。
（4）多功能工作站第四代 IBS 集中航海功能的雷达，电子海图，中央驾控和 AIS 数据，功能能任意组合，可控的配置范围从一个独立的雷达或者电子海图系统的工作场所，到一个完整的集成多功能工作站。
（5）智能警报管理智能警报管理指导留意驾驶台上必要的警报，分类关于系统状态的警报，减少实际产生警示。
（6）引入了一些智能性功能第四代综合船桥部分功能已经趋于智能化，例如德国STN ATLAS 船用电子公司——NACOS 4 型系统的人机交互技术（HMI），人机交互（HMI）支持新手和专家使用，被设计成与用户所需要的信息相匹配。
第四代综合船桥系统主要有德国 STN ATLAS 公司的NACOS 4 型综合船桥系统、德国RAYTHEON 公司的BridgeControl 型综合船桥系统、荷兰IMTECH——UnMACS3000型综合船桥系统、日本古野公司——Voyager型综合船桥系统、美国Sperry 公司 VISIONMASTER FT 型综合船桥系统等。
Tyco船用火灾报警系统特点及应用
电气防爆基本常识
• 一、危险场所区域划分
•
危险场所区域的含义，是对该地区实际存在危险可能性的量度，由此 规定其可适用的防爆型式。国际电工委员会/欧洲电工委员会划分的防爆区 域为： 0区：连续地存在危险性大于1000小时/每年的区域； 1区：断续地存在危险性10~1000小时/每年的区域； 2区：事故状态下存在的危险性0.1~10小时/每年的区域；
• • •
• 中国划分的有效区域和以上相同。
电气防爆基本常识
爆炸性物质 气体(CLASS Ⅰ) 区域定义 在正常情况下 , 爆炸性气体混合物连 续或长时间存在的场所 中国标准 0 区 北美标准 Div.1
在正常情况下爆炸性气体混合物有可能 1 区 出现的场所 在正常情况下爆炸性气体混合物不可能 2 区 出现 , 仅仅在不正常情况下 , 偶尔或 短时间出现的场所 粉尘或纤维 (CLASS Ⅱ/Ⅲ） 在正常情况下 , 爆炸性粉尘或可燃纤 维与空气的混合物可能连续 , 短时间 频繁地出现或长时间存在的场所 在正常情况下 , 爆炸性粉尘或可燃纤 维与空气的混合物不能出现 , 仅仅在 不正常情况下 , 偶尔或短时间出现的 场所 10 区 Div.2
使这个世界变得更安全
使生活更轻松
使人们生活的更健康
使环境更清洁使生活更便利来自Tyco船用业务介绍火灾探测及报警（Fire Detection & Alarm） 高低压水雾系统（WaterMist） 二氧化碳灭火系统（CO2） 高倍泡沫灭火系统（Foam） 烟洛尽灭火系统（Inergen） 对外消防系统（Fire-Fighting） 气体探测系统（Gas Detection） 闭路监控系统（CCTV） 厨房深煎锅灭火系统 ……
CIM800触点监视模块
船舶设计与建造技术的设计软件与工具
船舶设计与建造技术的设计软件与工具在现代船舶设计与建造技术中，使用设计软件和工具早已成为一个必不可少的环节。
它们为设计者和建造者提供了方便和高效的工作方式，从而提升了设计和建造效率，降低了成本，更好地满足了市场需求。
本文将从常见的船舶设计和建造软件以及工具出发，探讨它们的特点、应用和未来的发展方向。
一、常见的船舶设计和建造软件1. 档案管理软件档案管理软件用来管理船只的技术档案和原始图纸，在整个船只的生命周期内都需要用到。
最早的档案管理软件仅能存储文本和图纸，随着技术的不断发展，档案管理软件也发生了巨大的变化，现在不仅可以存储图纸和文本，还可以嵌入音频、视频、3D 模型等多种媒介。
2. CAD 软件CAD（计算机辅助设计）软件是目前船舶设计中最常用的软件之一，它可以帮助设计者快速绘制准确的 3D 模型、抽象图纸、结构图等多种图纸，大大提高了设计的效率和准确度。
常见的 CAD 软件有 AutoCAD, Siemens NX, Catia, SolidWorks 等。
3. CFD 软件CFD（计算流体力学）软件是一种用于分析流场等流体问题的软件，被广泛应用于船舶设计中。
CFD 软件可以通过计算流动、温度和化学反应等各项参数，分析水流中的各种变化和船体的水动力性能。
这些分析可以帮助设计者优化船体的形状设计，提高船体的轮廓线和流线性能。
常见的 CFD 软件有 ANSYS Fluent, OpenFOAM 等。
4. FEA 软件FEA（有限元分析）软件主要用于分析船体的结构性能。
在船体结构设计中，设计者需要根据船体的实际载荷和各种静力、动力参数，计算出各种应力、应变等结构性能。
FEA 软件可以快速、高效地进行这样的结构性能计算，为结构设计提供了重要的支持。
5. 吊装和卷扬软件这种软件主要用于船舶建造过程中的吊装和卷扬工作。
它可以计算各种物体的重量和中心位置，同时考虑船台和起吊设备的负载能力、平衡能力和安全性能等各种参数，从而提供长、宽、高、重等多种信息，帮助工程师进行资产搬运和拆除工程的计划。
浅谈船舶应用软件NAPA
浅谈船舶应用软件NAPA关键词: NAPA; 总体设计; 三维船型; 数据库摘要: NAPA是一个船舶设计软件包，有着强大的功能，能大大提高船舶设计者的工作效率。
NAPA作为功能强大的软件有它自身的特点，初学者需要熟悉它的特点才能很快上手。
本文对N八PA的建模进行了分析，阐述了作者对NAPA的理解，并结合简单的例子给出了直观的介绍。
1概述NAPA是芬兰NAPA公司开发的船舶设计软件包。
它是一个不断扩充的系统软件，目前主要包括总体设计、结构设计(NAPA STEEL)和船用装载计算机软件系统(ONBOARD-NAPA)。
本文内容是关于NAPA总体设计的。
NAPA总体设计涵盖了船舶设计所有的设计工作。
它的功能包括线型生成、静水力计算、完整稳性计算、舱容(包括纵倾舱容)计算、破舱稳性(包括确定性破舱和概率性破舱)计算、可浸长度计算、谷物稳性计算、集装箱配载、配载计算、下水计算和倾斜试验报告、航速预估和螺旋桨设计、耐波性和操纵性分析计算、空船重量统计等等。
上述这些工作，NAPA软件通过生成和存储同一个数据库，保持这些计算所用数据的同步性和一致性。
这种同步性和一致性把设计人员从以前各个计算间需要人工更新数据的艰苦劳动中解放出来，使设计人员能更好地发挥设计才能，从而大大提高工作效率，促进我国船舶事业更好更快地发展。
2 NAPA建模NAPA软件的整个界面和它的命令方式与我们常见的软件有较大不同，容易使初学者感到无所适从。
其实只要掌握一点该软件的编程思想就可以豁然开朗。
NAPA最终得到的是一个直观的三维船型，即立体的船，区别于二维的船型。
这个三维船型附加上各类的有用信息就构成了整条船的集成信息，即所包含的信息不仅仅是此船空间三维的信息，而是三维以上，我们可称其为多维船。
各类有用信息是指无法描述进三维几何船型的，且与船舶相关的信息，如测深管的类型、货物类型等等。
我们用NA-PA完成设计的过程就是建立多维船，并对其进行各项操作，完成各项设计任务的过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• CATIA V5是在Windows NT平台和UNIX平台上 开发完成的，并在所支持的硬件平台上具有统一 的数据、功能、版本发放日期、操作环境和应用 支持。CATIA V5在Windows平台的应用可使设 计师更加简便地同办公应用系统共享数据；而 UNIX平台上NT风格的用户界面，可使用户在 UNIX平台上高效地处理复杂的工作
• 5)拓扑关系不能动态更新
• 虽然TRIBON建立了统一的生产信息数据库，建立了构 件间的拓扑关系，使得某一构件的数据一旦被修改，有 拓扑关系的构件数据同时发生变化（假设修改合理）， 但它的变化是“假变化”，需要对这些构件的编辑对话 框重新运行后，才能在三维视图中看到改动后构件的样 貌。另外，在系统中，一旦模型修改，相应的图纸也会 相应的发生更新，这种更新不是实时更新，需要操作者 从数据库中重新调用，这在操作中往往会带来其他小麻 烦。
•船舶种类繁多，批量小， 这样就加大了设计、制造和管理的难度。同时， 从产品全生命周期的角度来讲，一艘船交付以后 的整个维护费用，应该是造船本身成本的3—4倍， 在几十年的运营周期里随时面临着维护的问题。 CATIA软件系统提供了这种功能，帮助船厂提高 在造船行业特别是民船市场的竞争力。
• 2)DMU电子样机功能推动生产力的提高
• 与CATIA共同构成PLM系列的产品DELIMIA，采 用新一代的虚拟仿真技术，在计算机上完全实现 设计、制造全部流程，直接可观测到制造结果， 可对不合理的地方及时修改，达到全生产过程的 最优。
• 3)支持不同应用层次的可扩充性
• CATIA V5对于开发过程、功能和硬件平台可以 进行灵活的搭配组合，可为产品开发链中的每个 专业成员配置最合理的解决方案。允许任意配置 的解决方案，可满足大中小型船舶企的需要。
船用软件介绍
• 目前，中国船舶行业应用较多的CAD软件 系统主要有TRIBON、CATIA、CADDS5系 统以及逐渐崭露头角的FORAN。
1 TRIBON专业造船系统
• TRIBON系统是由瑞典KCS (Kockums Computer System AB)公司设计开发用于辅助船舶设计与建 造的计算机软件集成系统，也是一个先进的专家 系统。TRIBON的前身产品是STEELBEAR， KCS公司从1958年就开始开发此产品，后来该公 司兼并了AU-TOKON公司和SCI-IIPPKO公司，将 STEEL-BEAR， AUTOKON和SCHIFFKO三大船 舶设计系统合并，于1992年推出了TRIBON系统 M1版，此后陆续升级到M3版本，2006年该公司 被英国AVEVA公司收购，推出AVEVA系列船舶行 业版本。
应用中TRIBON软件的不足之处也显 而易见：
• 1)开发环境落后 • TRIBON系统是在DOS系统环境下开发并逐渐完
善的系统，这使得在Windows环境下操作繁琐， 可视化程度低，一定程度上阻碍了它的应用和发 展。 • 2)初始化数据不能共享 • 在TRIBON系统中，每一个工程项目的建立 (project)都要进行重复的数据准备工作，包括系 统的初始化、船号定义、基础数据库设立与拷贝、 缺省文件设置、用户权限设置等，缺一不可。而 初始化文件多为表格和文本文件，填写修改它们 不仅浪费大量时间，而且极易造成错误。
• 6)熟悉软件时间长，培训费用高
• 由于TRIBON软件操作复杂，对技术人员专业素质要 求高，使得许多企业和研究院所放弃了正规培训，靠帮 助文件在实践中摸索，往往只应用了其中部分功能，并 通过二次开发或结合其他软件共同应用。
2 CATIA软件系统
• CATIA是英文 Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application 的缩写，是世界上一种主流 的CAD/CAE/CAM 一体化软件，隶属于法国 Dassault System公司。现在的V5版本应用于 UNIX和Windows 两种平台，功能强大，广泛应 用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造等行 业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制 造领域，全球用户超过13000个，目前国内船舶 行业的主要的客户是广州文冲船厂和烟台莱佛士 船厂，使用CATIA 进行船舶三维设计，取代了传 统的二维设计。
• 该软件的特点在于用计算机建立船舶的生 产信息数据库，通过在计算机建立一个实 船模型，不仅完成绘制生产用图纸，还能 进行各种信息数据的计算、管理和统计， 这些生产信息可以提取，用于生产制造， 实现设计与生产准备的统一。
• 进人20世纪90年代以来，我国有多家船舶 设计单位和科研院所购买了该软件。在一 定时期内TRIBON软件的大量使用提高了我 国的船舶造船水平，TRIBON软件集成制造 系统功能的充分发挥，大大提高设计效率， 减少工作量，缩短造船周期，使我国的造 船水平与国际接轨，能够参与到国际竞争 当中。
• 4)不能完全适应国内船厂情况，二次开发繁琐 • TRIBON系统本身提供了两种语言供用户提取数据，一
种是宏语言MACRO，另一种是建模语言PLM。按照原 文件存储性质不同，可分为三类，即图形文件、建模数 据文件、标准部件数据文件。针对这三种不同类型的数 据，又采用了三种不同类型的提取方法。目前，只有科 研能力较强的造船厂和研究所可以把这些数据抽取到外 面的SQL和Oracle数据库中进行后续的处理和输出到其 他CAD三维系统中进行更进一步的建模加工处理。如在 二次开发比较成有沪东中华造船厂、广船国际和渤海造 船厂。
• 3)数据库维护及管理不便 • TR IBON系统的各个子系统都带有多个共享的数据库。
如SBD _VOLUME、SB _HULL、SB _CGDB、 SB_PSDB、SBP_SKETCH_DB等，这些数据库可以被 追加、复制、删除、修改等。但这些数据库中的数据信 息是通过一个文本文件（d065）被调用的，这也能反映 出该软件在数据库方面的不足。