1、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:CAD-Computer Aided Design(计算机辅助设计)CAE- Computer Aided Engineering(计算机辅助工程)CAM-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
2、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。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。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7、船舶 CAD 的特征: 具有强有力的支撑数据库 具有丰富的程序库 具有面向问题的语言造船专用操 作系统 可靠的硬
3、件系统 较好的扩展,连网,更新的适应性8、船舶 CAD 系统的设计阶段:报价和初步设计阶段 详细设计阶段 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静力学:稳性,抗沉性 航速计算,螺旋桨设计 耐波性
4、计算,操纵性预报 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
5、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:提高计算精度; 提高劳动生产率; 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: 纵向函数法; 垂向函数法; 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:多项式 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:可准确进行微分和积分,准确计算几何特征。确定系数的方程为线
6、性求解方便。 缺点:所需形状参数较多。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: 以数据库为核心的系统处理分析; 人机交互设计。1()yT