万吨级干船坞气控卧倒门的仿真模型

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干船坞气控卧倒门的仿真模型

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（ｌｎＵｉｅｓｙｆｅｈｏｏｙａｉｎ１２，ｈｎ）Ｄａａｎｖｒｉｃｎｌｇ，Ｄｌ０３ＣｉａｉｔｏＴａ１６
Ａｂｔａｔ：ＴｎｅｓａｄｂｔｅｅｄｎｍｉｅａｉｒｆｎｕａｉａａｅｏｒｏｋＯａｏｓｏｔｎｔｅｄｓｇｓｒｃｏｕｄｒｔｎｅｔｒｈｙａｃｂｈｖｏｅｍｔｆｐｇｔｆｄｙｄｃｓＳｓｔｈｒｅｈｅｉｎｔｏｐｃｌｐｒｏｆｈｏｋｇｔｎｕｏｅｃｔｆｔｓｓａｋｎｔｃｓｍｕａｉｎｍｏｅｏｅｐｅｍａｉａａｅｓｓｅｏｅｉｄｏｅｄｃａｅａｄｃｔｗｎｔｏｓｏｔ，ｉｅｉｉｌｔｏｄｌｒｈｎｕｔｃｆｐｇｔｙｔｍｆｔｄｈｅｆｔｌｄｏｋａｅｓａｌｈｄｂｓｎｙｒｄｃｓｈｓｂｅｎｅｔｂｉｅｙｕｉｇＡＤＡＭＳ－ｕｏａｉｎｌｓｓｓｆｗａｅｆｒｔｅｄｎｍｉｓｏｃａｉａｓａｔｍｔａａｙｉｏｔｒｈｙａｃｆａｍｅｈｎｃｌｃｏｓｓｅ．ｅｏｅａｉｎｏｅｓｍｕｌｔｏｄｌｈｗｅａｓｏｙｔｍＴｈｐｒｔｏｆｈｉｔａｉｎｍｏｅｏｄｔｔｉｉｍｐｅｅｙｆａｉｌｏｓｕｙｔｅｄｎｍｉｅａｉｒｏｓｈｔｃｌｔｌｅｓｂｅｔｔｄｈｙａｃｂｈｖｏｆｔｅｐｅｍａｉａａｅｓｓｅｏｒｏｋｙｕｉｇｔｅｄｓｒｂｄｍｏｅ．ｈｎｕｔｆｐｇｔｙｔｍｆｙｄｃｓｂｓｎｈｅｃｉｅｄ１ｃｌｄＫｅｒｙｗｏｄｓ：ｄｏｋｇｔ；ＡＤＡＭＳ；ｓｍｕａｉｎｍｏｅｙｒｄｃａｅｉｌｔ；ｏｄｌ

通用性集装箱码头工艺方案设计仿真系统建模与仿真研究

仿真系统应具备模拟集装箱码头的装卸、堆放、中转等工艺流程的功能，能够实现对不同工艺方案的设计和评估。
系统可视化需求
仿真系统应具备直观、形象的可视化界面，能够实现对仿真过程和结果的实时监控和可视化展示。
03
通用性集装箱码头工艺方案设计仿真系统建模
仿真系统总体架构设计
基于组件的分布式仿真框架
集装箱码头工艺方案设计模块建模
输入输出模型
建立输入输出模型，包括货物类型、数量、船舶信息等，用于模拟集装箱码头的实际输入输出过程。
调度模型
根据集装箱码头的实际调度过程，建立调度模型，包括泊位分配、装卸桥作业等。
装卸作业模型
建立装卸作业模型，模拟集装箱的装卸过程，包括堆垛、拆垛等操作。
路径规划模型
通过将仿真系统划分为多个独立的组件模
面向对象的仿真建模方法
利用面向对象的思想，将现实世界中的对象抽象成仿真模型，通过对象间的交互来模拟码头的实际运行过程。
数据库与数据持久化
设计并实现一个高效的数据库管理系统，用于存储仿真过程中的各种数据，并提供数据持久化的功能。
方案设计
根据需求分析结果，制定相应的工艺方案设计，包括装卸设备配置、堆场规划、道路交通组织等。
方案评估与优化
对制定的工艺方案进行评估，根据评估结果对方案进行优化，提高方案的可行性和可靠性。
集装箱码头工艺方案设计仿真系统需求分析
系统功能需求
系统性能需求
仿真系统应具备高效、稳定、可扩展等性能特点，能够满足大规模仿真实验和数据分析的需求。
仿真系统测试方案与过程
测试方案
制定详细的测试计划，包括测试目标、测试环境、测试数据等。
测试过程

通用性集装箱码头工艺方案设计仿真系统建模与仿真研究

首先，进一步拓展仿真系统的适用范围，使其能够更好地模拟现实世界中的各种情况。其次，开展长期仿真实验，以便更好地评估码头的运营效率以及预测未来的发展趋势。此外，还可以将等技术引入仿真系统中，以提高模拟的精度和效率。
总之，本次演示通过对通用性集装箱码头工艺方案设计仿真系统的建模与仿真研究，为理解集装箱码头的运行机制、优化码头设计、提高运营效率提供了有益的参考。然而，仍需在现有研究的基础上继续努力，不断完善和创新该领域的研究。
一、引言
集装箱码头物流系统是一个复杂的系统，涉及多个环节和多个实体。为了更好地理解和优化集装箱码头物流系统，建模与仿真成为重要的研究方法。本次演示旨在综述集装箱码头物流系统建模与仿真的研究现状和未来发展趋势。Biblioteka 二、集装箱码头物流系统概述
集装箱码头物流系统是一个包括装卸、堆存、运输、管理等环节的复杂系统。它具有高度的动态性和不确定性，需要高效、准确的管理和控制。
集装箱码头物流系统涉及多个学科领域，包括计算机科学、运筹学、交通工程等。未来研究需要加强跨学科合作，综合利用不同学科的理论和方法来解决问题。
六、结论
本次演示综述了集装箱码头物流系统建模与仿真的研究现状和未来发展趋势。通过总结不同建模方法和仿真技术的应用，指出了当前研究的不足和未来研究方向。未来研究需要加强智能化建模与仿真、多尺度建模与仿真以及跨学科合作等方面的工作，以更好地理解和优化集装箱码头物流系统。
参考内容
摘要
本次演示综述了集装箱码头物流系统的建模与仿真研究。首先介绍了集装箱码头物流系统的基本概念和特点，然后总结了建模方法，包括离散事件模拟、概率论模拟、元胞自动机模拟和混合模拟。接着，综述了仿真技术的应用，包括计算机辅助仿真和物理仿真。最后，指出了当前研究的不足和未来研究方向。

基于Modelica∕MWorks的舰船液压操舵系统建模与仿真

基于Modelica∕MWorks的舰船液压操舵系统建模与仿真舰船液压操舵系统是海洋船舶中非常重要的控制系统，它们负责将舵轮的运动转化为舵柄的旋转，从而改变船舶的方向。

为了保证船舶的运行稳定性和安全性，必须对其进行系统建模和仿真分析，以便在实际应用中发现并解决潜在问题。

本文将介绍使用Modelica∕MWorks进行舰船液压操舵系统建模和仿真分析的方法及结果。

首先，我们需要对舰船液压操舵系统进行建模。

该系统主要包括舵轮、舵链、齿轮、液压缸等多个部分。

在Modelica中，这些部分都可以被定义为一个个组件。

我们可以使用连接器将这些组件连接起来，形成完整的系统。

为了进一步简化模型，我们将使用代理组件来代替实际液压管道的建模，这样可以更方便地描述整个系统状态。

在建模过程中，我们需要确定每个组件的物理参数，例如模块的惯性、质量、弹性系数等。

这些参数通常是从船舶制造商提供的技术规格书和实验数据中获得的。

我们还需要定义控制算法和仿真参数，以便在仿真过程中模拟控制算法的交互。

接下来，我们可以使用Modelica的仿真工具MWorks来模拟系统的运行。

MWorks提供了与模型对应的仿真界面，方便用户控制仿真参数和查看模型输出结果。

在绘制结果时，我们可以添加曲线拟合和突变点检测等功能，对结果进行更深入的分析。

通过仿真结果，我们可以对舰船液压操舵系统的表现进行评估。

例如，我们可以检查系统响应时间是否足够快，是否存在过度振荡或不稳定性等问题。

如果在仿真过程中发现问题，我们可以通过调整组件参数或控制算法来改进系统性能，并通过重新仿真来测试改进效果。

总之，使用Modelic a∕MWorks进行舰船液压操舵系统建模和仿真分析是非常实用的方法，可以帮助我们发现潜在问题，并为实际应用提供指导。

在实际应用中，我们可以将该技术应用到各种不同类型的液压系统中，以支持基于仿真的设计优化。

为了更好地进行舰船液压操舵系统的建模和仿真分析，我们需要收集相关的数据，并进行分析。

运用仿真建模实现港口集装箱立体装卸流程对比与优化建议

运用仿真建模实现港口集装箱立体装卸流程对比与优化建议周旸成吴志荣张琼NCT集装箱码头是大型现代化码头，年吞吐量达500万箱，码头作业繁忙。

为了提高效率，码头工作者们思考并运用了一系列新的作业方式和流程，这些创新为码头添色不少。

近期，又一种新的作业方式被提出，这种作业方式被称为“立体装卸”。

传统作业方式下，港内拖车只承担单纯的卸船操作或单纯的装船操作，以卸船为例，拖车将集装箱从岸边拉到堆场后，只能以空车驶回岸边，称之为“空跑”。

这种空跑显然是对资源的浪费，降低了拖车利用率，浪费了燃油。

要想避免这种浪费，需要将空跑的拖车利用起来，那么，如果有另一条船在同一时间需要装箱的话，这种利用就能实现了。

在本来需要空跑回岸边的拖车上，放上需要装船的箱，这样就使得拖车在整个作业循环过程中，很大程度的减少了空跑。

这就是“立体装卸”。

根据装船与卸船的位置不同，立体装卸分为三种模式。

第一种模式：同船同贝。

指装船与卸船的位置在船上的同一贝。

装卸船使用同一桥吊。

第二种模式：同船不同贝。

指装船与卸船的位置在同一条船，但不在同一贝，装卸船使用不同的桥吊。

第三种模式：不同船。

指装船与卸船的位置不在同一条船。

当然，装卸船使用不同的桥吊。

码头操作部门的人员，在这三种模式在操作效率的高低上，看法比较一致，都认为第一种的效率更高，但高多少，没有量化数据。

但在拖车的单箱油耗方面，看法出现分歧，有些认为第一种最省油，有些认为后面二种更省油。

这次仿真的目的，就是用数据来分析这三种模式的效率与油耗，为操作部门对这三种模式的选择提供依据。

同时提出流程改进意见，比如增加设备的投入对系统效能的影响。

下面是这三种模式的详细作业流程：第一种：同船同贝。

一条作业线的额定投入设备：1台桥吊、2台龙门吊、5台拖车以重车在岸边装船为起点，桥吊将集装箱从拖车上吊至船上放好后，立即在同一贝把需要卸的2个20尺箱吊回岸边，放在原来这辆拖车上。

然后拖车驶往卸船堆场，龙门吊1把2个箱吊下来，然后空车驶往装船堆场，在装船堆场的龙门吊2将要装的2个箱子装上拖车，最后拖车再驶往桥下等待装船，完成一个循环。

LNG船推进系统建模与仿真研究

LNG船推进系统建模与仿真研究随着全球能源结构的调整和清洁能源的兴起，液化天然气（LNG）作为一种高效的清洁能源，越来越受到人们的。

LNG船作为运输LNG的关键工具，其推进系统性能的优劣直接影响到船舶的能耗、排放和安全性。

因此，对LNG船推进系统进行建模与仿真研究，对于优化船舶设计、提高船舶性能具有重要意义。

在国内外学者的研究中，LNG船推进系统的建模与仿真已经取得了一定的成果。

然而，由于LNG船的特殊性质和复杂工况，现有的研究仍存在一定的不足。

大部分研究集中在船舶总体性能的研究上，而对推进系统的详细建模和性能优化不够。

现有的模型主要集中在传统船型，对LNG船这种特殊船型的适用性有待进一步验证。

针对现有研究的不足，本研究将开展以下工作：建立LNG船推进系统的详细模型，包括船体、推进器、LNG存储罐等部件，充分考虑各部件的相互作用和影响；设计适用于LNG船推进系统的仿真算法，包括流体动力学算法、热力学算法等，以实现对船舶实际工况的准确模拟；利用所建立的模型和设计的算法进行仿真实验，对船舶在不同工况下的性能进行详细分析，优化推进系统的设计。

通过以上研究，本研究将为LNG船推进系统的优化设计提供理论依据和实践指导，有助于降低船舶能耗、提高航行效率、增强船舶安全性。

结论本研究通过对LNG船推进系统建模与仿真研究的深入探讨，建立了详细的船舶模型和适用于LNG船的仿真算法。

通过仿真实验，本研究对船舶在不同工况下的性能进行了详细分析，验证了所建模型的准确性和算法的有效性。

本研究的结论对于优化LNG船推进系统的设计具有重要的指导意义，有助于提高船舶性能、降低能耗和增强船舶安全性。

展望尽管本研究已经在LNG船推进系统建模与仿真方面取得了一定的成果，但仍有许多问题需要进一步研究和探讨。

未来的研究方向包括：完善和扩展LNG船推进系统的模型，包括更加详细的动力学模型和更为复杂的流固耦合模型，以实现对船舶实际工况的更准确模拟；设计和开发更为高效的仿真算法，以提高计算速度和准确性，使得更大规模和更复杂的仿真实验成为可能；将人工智能和机器学习等先进技术应用到建模与仿真过程中，实现对船舶性能的自动优化和智能控制；将本研究的结果应用于实际船舶的设计和改造中，以检验模型的准确性和算法的有效性，推动理论与实践的结合。

毕业设计(论文)-三十万吨级单点系泊系统三维建模仿真

3.6水下软管系统(SHS)设计及建模28
3.7漂浮软管系统(FHS)设计29
第四章单点系泊CALM系统接卸操作技术仿真31
4.1接卸邮轮前的工作32
4.2靠泊操作32
4.3接管操作32
4.4卸油操作33
4.5拆管操作33
4.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ离泊操作33
第五章总结34
致谢35
参考文献36
第一章绪论
随着国民经济的高速发展，中国从1993年开始，由原油输出国变成了输入国，并且原油进口量逐年增加，据报道，2003年原油进口量已达9120万吨，成为世界上第二大石油进口国。随着国民经济的继续高速发展，原油及成品油的进口趋势更为迅猛、为了保证国家安全、国家已将战略储备油的问题提上了日程，外界推测，中国到2020年需要储备原油约3.1亿吨。近年来，国家大力开发海上油田和提高海上运输的效率，单点系泊技术在这方面体现出了诸多的优势，而且这种技术的本身也处于不断发展中。相对于传统固定式码头，单点系泊具有相当的技术革命性，主要表象于：适用范围广、投资小、建设周期短、维护成本低、能接卸特大型油轮、大规模降低运油费用。在中国缺乏深水港和石油紧缺的条件下，单点系泊具有能源安全方面具有战略意义。因此，为了满足各方面需要，中国要建设更多的输油终端设施。
1.3三维仿真软件的现状和发展4
1.4论文研究目标、内容和章节安排5
1.4.1研究目标5
1.4.2研究内容5
1.4.3论文章节安排5
第二章单点系泊技术的介绍7
2.1单点系泊技术的发展历史7
2.2单点系泊设施的结构组成和分类8
2.2.1单点系泊的分类8
2.2.2单点系泊主要部件13
2.3世界范围类单点系泊的分布情况14

船舶管路布置仿真模型简化

第31卷第1期2010年3月上海海事大学学报Journal of Shanghai Maritime UniversityVol.31No.1Mar.2010文章编号：1672－9498（2010）01-0072-05船舶管路布置仿真模型简化邹玉堂a，任光b ，路慧彪a （大连海事大学a.交通与物流工程学院；b.轮机工程学院，辽宁大连116026）摘要：为实现利用人工智能技术进行自动化管路布置，在对已有文献进行研究的基础上，给出布置环境及其设备的简化和表达方法.利用完整信息模型表示障碍，克服为检验模型边界而进行的大量计算；通过对布置环境的分割，快速建立近似布置平台，使模型数量最少.实例验证简化方法在应用中的精度和效率.关键词：管路布置；约束；障碍；模型简化中图分类号：N941.5；U697.1；C934；U666.158文献标志码：ASimulation model simplification for pipe route design of shipZOU Yutang a ，REN Guang b ，LU Huibiao a（a.Transportation and Logistics Engineering College ；b.Marine Engineering College ，Dalian Maritime Univ.，Dalian Liaoning 116026，China ）Abstract ：In order to implement the automized pipe route layout with artificial intelligence technology ，based on the study of references ，layout environment and the simplified representation methods of equip-ment are given.The obstacles of layout are represented by informationally-complete product models to overcome the large computational demand for checking the interference of models and to reduce the num-ber of design constraints.The design environment is separated and the approximated layout platform is constructed quickly to make the least number of models in the scene.The efficiency and accuracy of the proposed approach are verified by an instance.Key words ：pipe route ；constraint ；obstacle ；model simplification收稿日期：2009-10-13修回日期：2009-12-02作者简介：邹玉堂（1965—），男，山东龙口人，教授，硕导，研究方向为计算机辅助设计、轮机自动化与控制等，（E-mail ）zyt_ang@ 0引言船舶机舱中的设备数量多且几何形状复杂，管路布置需克服很多约束.利用人工智能技术进行自动化管路布置，可减少管路设计的时间，降低成本，确保设计的精度和效果.管路布置实际上是设计出在1个具有大量分散障碍的环境下连接空间两位置（坐标）间管路最优路径的技术.［1］从1970年开始，工业上的管路优化设计成为1个研究热点.管路布置算法的研究可追溯到机器人移动路径规划技术，即研究移动机器人如何能无监督地（自主）移动，同时穿越周围环境并完成任务的技术.其环境的表示可从连续几何描述转换为基于分解的几何图，甚至拓扑结构图.任何路径规划系统的第1步都是将连续的环境转换成适于所选的路径规划的离散图.［2］一般可将路径规划技术分为路线图法、单元分解法、势场法和数学规划法等4大类.1管路布置的研究现状由于管路布置与机器人路径规划在任务性质上有较大差别，2者的算法需满足不同的约束条件，可能遵循不同的布置规则.图1和2分别为用可行性图法分解的在相同障碍下机器人移动的可能路径和管路布置的可能路径.图中多边形为移动障碍；各折线为可能的路线；粗线为从起点到目标行程最短的路线.由图1和2可知，由于遵循的规则不同，结果差别较大.图1机器人移动的可能路径图2管路布置可能路径管路布置中的障碍一般指管路周围的设备、布置舱壁以及已布置好的管路等.在机舱中，管路的设备和元部件成千上万且形状各异，非常复杂.船舶计算机辅助设计与仿真以三维数字模型为基础，其中布置环境建模是进行管路布置的准备阶段，建模的好坏对布置的算法及最终效果影响很大.在船舶3D 管路智能设计中，必须选择适当的模型表达方法并进行最大程度的模型简化，否则会由于要进行碰撞检测的障碍模型表面太多而无法处理，甚至使系统崩溃.因此，一方面要重视布置算法的发展，另一方面也不能忽视模型简化和表达方法的研究.2模型的简化和表达从20世纪90年代以来，船舶设计与仿真领域的学者在模型应用上做了大量工作，并提出许多建模方法.在船舶设计与仿真的不同领域或不同阶段，可能会使用不同模型.模型可分为低级（low-level ）和高级（high-level ）.对于小场景的装配，如1台机器，低级模型比较适用；对整个造船进程或大型装配制造的仿真，需使用高级模型的建模表达方法.高级模型几何精度较低，但可表达更多的几何或非几何信息，属完整信息模型.如1台机器利用高级模型可能会表达成1个柱体，使大场景的模型数量大量减少，虽然在视觉上与实物差别较大，但不影.随着模型信息完整的概念得到扩展，1个3D 实体模型的表达不仅包括对1个产品几何特性的描述，还包括公差及配合等非几何特性的工程信息，甚至是用于分析的数据以及生产中的所有支持数据（如修订、注释、部件表、测试要求、材料说明和工艺等信息），且数据集应在产品全寿命周期内得到控制和共享.对于应用机舱管路布置中的模型，还需将协同设计约束、设备供应商说明书、设计参数和其他当前CAD 系统尚不能处理的设计数据包括到产品模型中.2.1模型简化的原则（1）简化后的模型数量最少；（2）简化模型具有简单几何空间性质，最好是长方体、柱体、球体或多面体；（3）简化后的模型可精确地反映设备自身的空间位置；（4）简化后的模型可精确地反映管路接口的空间位置；（5）考虑到协同设计的需要，简化的模型必须是可编辑的模型；（6）同一设备在布置的不同阶段的各种形式与模型反映的对象信息应统一、边界条件应对应、在环境中的坐标应对应，以便在不同阶段作模型替代.2.2模型简化的步骤2.2.1初步简化初步简化的目的是得到低级模型，保留原设备的主要几何特性，但几乎不包括几何之外的信息.使用自由形式几何体表达障碍，需要为检测障碍的边界进行大量的计算工作，不适用智能设计算法.但此类模型在仿真设计中也非常重要，用在后期的可视及虚拟仿真中，可体现更高的真实性和仿真的相似性，在制作设备模型库时经常用到.图3为1个空气瓶经初步简化后的模型.图3空气瓶初步简化模型2.2.2深度简化初步简化模型对3D 布置的智能算法很复杂.由于3D 布置考虑的是设备、平台或管路所占的空间体积，而不是具体形状在实际布置时可对模型作进37第1期邹玉堂，等：船舶管路布置仿真模型简化一步简化，见图4.图4空气瓶深度简化简化模型的轮廓包围盒采用轴平行包围盒［3］（Axis-Aligned Bounding Boxes ，AABB ），虽然该包围盒较松散，但求取方法和碰撞检测简单，因而很常用.设模型顶点坐标所含最大和最小值分别为X max ，X min ，Y max ，Y min ，Z max 和Z min ，以点（X min ，Y min ，Z min ）和点（X max ，Y max ，Z max ）之间的线段作为1条对角线构建长方体，见图5.图5构建轴平行包围盒实际使用时，轴平行包围盒比较安全，但一些模型的包围盒重叠而实际设备却未发生干涉，见图6.图6包围盒重叠时的2种状态这种确定各单位立方体的边界最大和最小值，即最左前下点和最右后上点的坐标，以表示设备或管路的位置与空间大小的方法称为边界法.在智能布置中，可用边界法表示模型空间信息，再用数据库保存与模型有关的其他信息，如接口的位置、方向以及管路最小安全距离等.2.3具有开关和维修等作业约束条件的设备建模管路布置需满足大量的安全、维修及工艺等方面的要求或约束条件，构成智能设计中的规则，一般将这些约束表示为设计的参数，但参数越多越复杂，可行性较差.管路布置需要为主机、泵和冷却等系统的维修、更换零件或检查等留出工作空间；同时也为临时存、；最后，需要在特殊组件（如产生热量的机械）附近留出空间.大部分与空间和体积有关的设计约束，可用自由空间［4］（Free-space ，FS ）建模方法进行处理.FS 建模方法专门用于研究机舱或复杂场景设备规划，但其利用体积建模的思想以及为设备预留维修、保养和移动等操作所需空间的方法，也可用于机舱管道布置.［5］图7为在船舶机舱的设备规划时为燃油锅炉留出的FS.图7燃油锅炉的FS将FS 的建模方法经选择和修正后引入到机舱管路布置中，利用体积建模的方法，将设备所需的开关和维修等作业约束条件转化为可处理的模型，使3D 管路智能布置更方便，且满足更多的设计约束条件，同时也降低布置算法的复杂性.3布置平台的简化3.1目标场景的分割如果仿真中的模型尺寸更小，数量更少，就更便于数据的管理，降低算法的复杂度.保持仿真模型小的方法有2种：（1）简化模型；（2）分割将要仿真的目标场景，使其成为更小的模块.通过场景分割以降低算法的复杂度，满足协同设计的要求，在实际操作中很有必要.场景分割应注意：（1）空间层次划分的合理性；（2）分场景平台的边界条件确定；（3）分场景的局部坐标系与船舶整体坐标系的对应和转化.3.2快速生成布置平台虚拟船舶数字化模型技术的发展使船舶生产设计的深度和广度发生很大变化，不仅包括设备规划和管路综合布置设计，还包括对整个船舶装配过程的完整的计算机集成制造系统［6］（Computer Inte-grated Manufacturing System ，CIMS ）.理想的3D 虚拟船体平台是经过详细设计后的最终的3D 数字化船舶机舱或舱室模型，其船舱中的设备或元部件都为简化的模型，并按其实际位置放置在船舱模型中.［7］现代船舶设计是多人员、多部门间协同设计的1个并行工程，且需要较长时间；另外，船舶设计是147上海海事大学学报第31卷种交互式的螺旋设计，涉及许多相互影响、相互制约的因素，各阶段、各模型设计结果之间也相互影响；还需经过从初步到详细设计的多次反复.因此，使用二维CAD 进行设计及绘图仍然十分普遍.在实际设计中，舾装部门一般在得到有关机舱或要布置的舱室的1个平面轮廓及一部分相关数据后开始布置，因此，可以利用几个平面轮廓及相关数据，快速建立1个布置平台的3D 模型.步骤如下：（1）从各层布置图中提取机舱各层平台的形状、位置和高度信息，见图8；（2）建立各平台模型并放置到适当位置，自下而上的3层分别为花钢板、平台和甲板，见图9；（3）建立船壳模型，完成机舱边界建模；（4）为船壳添加舱室.图10为添加集控室、分油机室和燃油舱等机舱布置区域模型.图8各层平台信息图9各层平台建模图10机舱布置区域模型4实例以某船的海水冷却系统为优化设计的对象说明简化过程，图11为布置平台的位置.图11布置平台的位置在高度方向上，管路最好布置在花钢板下、双层底上.快速建成的布置位置的船体近似模型见图12.1，高位海水箱2，停泊冷却海水泵3，主海水泵4和主海水泵5，附件设备包括阀件和过滤器等.管路中的设备信息见表1.各设备的接口信息见表2.添加设备后的布置环境见图13.图12船体近似模型表1管路中的设备信息mm序号坐标最小值坐标最大值X Y Z X Y Z 13640053003503780080002300237800－8900110039200－67004000336900－2050160037400－15503400436900－3050160037400－25503400536900－4050160037400－35503400表2设备接口信息序号坐标X /mm Y /mm Z /mm 通径/mm 最小安全距离/mm 方向13745053001825350300右238150－67003000350300左336900－18001825200150前436900－28001825200150前536900－38001825200150前图13连接设备在舱中的位置影响管路布置的周边设备包括副空气瓶1，主空气瓶2，主空气瓶3，控制空气瓶4，汽笛空气瓶5，雾笛空气瓶6，杂用空气瓶7，海水淡化装置海水泵8，制淡装置海水泵9，消防泵10，蒸馏水舱自由空间11，总用泵12和舱底泵13等.管路周边的设备信息见表3.添加周边设备后的管路布置环境见图14.由图可知，许多设备的边界很近，设备间的缝隙不足以布置管路（由最小安全距离判断）.可将设备再次进行简化、合并，减少障碍模型的数目.设备合并后的布置环境见图15.57第1期邹玉堂，等：船舶管路布置仿真模型简化表3管路周边的设备信息mm序号坐标最小值坐标最大值X Y Z X Y Z 138********3003875076504250237800540021503900070004150337800340021503900050004150438540129020303896017103300538540179020303896022103300638540229020303896027103300738450－660200039050－504300838600－3000205039000－26502690938600－3200205039000－34502690103610033001950366503800340011363001500130037200215026001236710700195037260125034001336710－3001950372602503400图14添加周边设备后的管路布置环境图15设备合并后的布置环境利用上述方法进行环境布置及障碍模型简化可优化算法，减少算法复杂度.图16为运用相关算法将表1，2和3中简化后的模型数据计算后得到的路径布置优化解.图16路径布置优化解5结论船舶机舱仿真布置环境的快速建模主要利用智能优化算法进行船舶管路的自动布置，其对船舶机舱管路布置的效果有重要影响，直接关系布置算法的可行性和效率；其最大的困难在于一方面要降低模拟场景的复杂度，另一方面要保持仿真场景与真实布置环境的相似性，同时满足布置约束.本文在已有的研究基础上，结合船舶机舱布置的实际情况，提供1种船舶管路布置仿真模型简化方法.利用完整信息模型表示障碍，克服为检验模型边界而进行的大量计算；通过对布置环境的分割，快速建立近似布置平台，使模型数量最少.该方法可比较方便地应用于机舱仿真布置环境的快速建模中，并为后续的设计提供有效的平台.参考文献：［1］SANDURKAR Sunand ，CHEN Wei.GAPRUS-genetic algorithms based pipe routing using tessellated object ［J ］.Computers in Industry ，1999，38（3）：209-223.［2］SIEGWART R ，NOURBAKHSH I R.自主移动机器人导论［M ］.李人厚，译.西安：西安交通大学出版社，2006：270-271.［3］何援军.计算机图形学［M ］.2版.北京：机械工业出版社，2009：61-66.［4］CHANG Hsuan ，LI Tsaiyen.Assembly maintainability study with motion planning ［C ］//Proc IEEE Int Conf Robotics ＆Automation （ICRA ），Nagoya ，Japan ，1995：1012-1019.［5］SAPIDIS N S ，THEODOSIOU rmationally-complete product models of complex arrangements for simulation-based engineering ：modellingdesign constraints using virtual solids ［J ］.Eng with Computers ，2000，16（4）：147-161.［6］陈宁.计算机辅助船舶舾装生产设计［M ］.北京：国防工业出版社，2006：31-36.［7］ABAL D ，ALONSO F ，FREIRE D.Collaborative engineering in the shipbuilding environment ［J ］.J Ship Production ，2005，21（1）：31-36.（编辑陈锋杰）67上海海事大学学报第31卷。

干船坞浮箱式坞门结构强度的有限元分析

干船坞浮箱式坞门结构强度的有限元分析干船坞浮箱式坞门是用于船舶修造和维护的重要设备，其结构强度直接关系到船坞的使用寿命和船舶的安全。

因此，利用有限元分析方法对其结构进行强度分析，能够有效地评估其受力特点及稳定性。

干船坞浮箱式坞门结构主要由浮箱、连接杆、升降装置、导轨、悬挂装置等组成，其工作原理是利用浮箱的自重和与水混凝土填充使其在水中具有足够的浮力，随着升降装置的升降，可将坞门升到需要的高度。

因此，在确定干船坞浮箱式坞门结构强度时，需对其受力机理及结构特点进行分析。

在施工和使用中，干船坞浮箱式坞门所受的主要载荷有自重、静水力和风压载荷。

其中，浮箱和连接杆的自重是坞门受力的主要原因。

静水力载荷包括内水压力、浮力、涡流等；风压力载荷是由风力引起的，随风速加大而增大。

造成这些载荷的原因是坞口处水流、风流的冲击所产生的。

经过计算，得到干船坞浮箱式坞门结构受到的最大载荷为318MN。

在有限元分析中，将坞门结构分解成若干有限元单元，利用计算机仿真得到每个单元的应力分布及变形情况，据此对整个结构进行强度分析。

首先，选取结构关键点进行采样，采用有限元分析软件计算，得到各个节点的变形、应力等数据。

然后，结合实际条件和安全要求，利用正应力、剪应力和挠度等参数，评估结构的强度。

通过有限元分析，得到干船坞浮箱式坞门结构在最大载荷下的应力分布图和变形图。

该结构的强度满足安全要求，功能稳定可靠，各关键点的变形和应力都在允许范围内。

得出结论：干船坞浮箱式坞门设计符合结构强度的要求，适合用于船舶维修和修造。

总之，有限元分析方法可以很好地评估干船坞浮箱式坞门的结构强度。

在设计和施工过程中，应充分考虑各种载荷情况和结构强度需求，以确保设备的稳定性和安全性。

这有助于提高设备的使用效率和使用寿命，也能够有效保障船舶修造的顺利进行。

数据分析是对某一领域或某一问题进行科学研究的基础。

在研究过程中，收集、整理和分析相关数据是很重要的一步。

以下将通过列出相关数据，并进行分析来说明数据分析的重要性。

《2024年度82000DWT散装货船电力系统设计及仿真》范文

《82000DWT散装货船电力系统设计及仿真》篇一一、引言随着全球贸易的不断发展，散装货船作为重要的物流运输工具，其电力系统设计及仿真研究显得尤为重要。

本文以一艘82000DWT散装货船为研究对象，对其电力系统设计及仿真进行深入探讨，旨在为同类船舶的电力设计提供参考。

二、船舶概述本船为82000DWT散装货船，主要航行于全球各大洋。

该船总长234米，型宽32.3米，型深15.5米。

为满足船舶的电力需求，本船采用先进的电力系统设计，包括发电机组、配电系统、电力系统监控等。

三、电力系统设计（一）发电机组设计本船配备多台中速柴油发电机组，以满足船舶的电力需求。

发电机组采用模块化设计，便于维护和更换。

同时，为确保供电的稳定性和可靠性，发电机组采用并联运行方式，当其中一台发电机组出现故障时，其他发电机组可自动切换运行。

（二）配电系统设计本船配电系统采用主配电系统和局部配电系统相结合的方式。

主配电系统负责将发电机组产生的电能传输至各个负载中心，局部配电系统则负责将电能分配至各个电气设备。

配电系统采用分段控制方式，以降低故障范围和影响。

（三）电力系统监控为确保电力系统的安全、稳定和高效运行，本船采用先进的电力系统监控系统。

该系统可实时监测发电机组的运行状态、电压、电流等参数，及时发现并处理故障。

同时，该系统还可根据船舶的运行状态和需求自动调整发电机组的运行参数，提高电力系统的运行效率。

四、仿真分析为验证电力系统的设计合理性及可靠性，本文采用仿真软件对电力系统进行仿真分析。

首先，建立电力系统的仿真模型，包括发电机组、配电系统、负载等；然后，根据船舶的实际运行情况设置仿真参数；最后，进行仿真实验并分析结果。

仿真结果表明，本船的电力系统设计合理、可靠，能够满足船舶的电力需求。

在各种工况下，发电机组均能稳定运行，输出电能满足负载需求；配电系统运行稳定，故障范围和影响较小；电力系统监控系统能够实时监测电力系统的运行状态和参数，及时发现并处理故障。

219383046_升船机船厢门锁定机构液压系统部件内泄漏仿真分析

升船机船厢门锁定机构液压系统部件内泄漏仿真分析杨博，朱汉华，吴洁，陈聪（武汉理工大学船海与能源动力工程学院，湖北武汉430063）摘要：升船机的船厢门锁定机构液压系统部件内泄漏是影响船厢门性能和可靠性的主要故障形式。

文章选取了船厢门锁定机构的锁定油缸和电磁换向阀作为研究对象，分析了内泄漏问题的故障机理，并在AMESim软件平台上分别搭建了锁定油缸和电磁换向阀的内泄漏仿真模型。

分别计算了锁定油缸和电磁换向阀的间隙量、偏心距和油液动力黏度等不同参数对内泄漏量的影响，得到了锁定油缸内泄漏量和电磁换向阀内泄漏量随时间的变化曲线。

仿真结果表明，间隙量对内泄漏量的影响最大，及时换新液压油，保证安装精度可以有效减小内泄漏量。

关键词：船厢门锁定机构；内泄漏；故障仿真；AMESim软件中图分类号：TH137文献标志码：A doi：10.13352/j.issn.1001-8328.2023.03.009Abstract：The internal leakage of the hydraulic system components of the cabin door locking mechanism of a ship lift is the central failure mode affecting the performance and reliability of the cabin door.This paper selects the locking cylinder and the electromagnetic directional valve of the locking mechanism for the cabin door as the research objects，and the failure mechanism of the internal leakage is analyzed.In addition，the internal leakage simulation models of the locking cylinder and the electromagnetic directional valve are respectively built on the AMESim soft⁃ware platform.The influence of different parameters such as clearanc，eeccentricity，and oil dynamic viscosity of the locking cylinder and the electromagnetic directional valve on the internal leakage is calculatedand the change curves of the internal leakage of the locking cylinder and the electromagnetic directional valve with time are obtained. The simulation results show that the clearance imposes the greatest impact on the internal leakageand the internal leakage can be effectively reduced by timely replacing the hydraulic oil to ensure installation accuracy.Key words：locking mechanism of cabin door;internal leakage;failure simulation;AMESim software升船机作为船舶快速通过大坝的重要通道，其安全性是船舶快速通行的必要保障[1]。

浅谈自动化码头的三维仿真模型

浅谈自动化码头的三维仿真模型我国的科学技术正处于不断的发展当中，尤其是机械设备自动化程度的提升，使得多个工业领域的运作效率极大提高，而自动化码头作为一种新型的、动态的理念具有极为广阔的发展前景，可以通过建立数学仿真模型的形式探究其调度策略，不仅能够解决复杂的计算问题，还可以将立体轨道式的理念应用于自动化码头设备当中，同时，计算机仿真分析技术的应用使得港口的设计规划更加完善，极大促进我国经济建设。

1、立体轨道式自动化码头的作业流程要想更加科学、规范的实现码头设备的作业流程就应当将立体轨道式自动化码头系统的结构与功能明确掌握，首先，此系统包含立体轨道平板车、集装箱起重机以及地面的平板车，这些设备都需要一定的工艺布局才能够充分的发挥作用，确保集装箱的缆绳互相平行，同时，立体轨道的长度也要与卸货位置相符合，注重每个停泊位置装卸线的高低布局，尽可能保证立体轨道由于延伸的集装箱机构互相垂直，以便于使系统达到最大的运行效率，也能够提升货物装卸的准确率；其次，卸船作业是自动化码头系统必要的工作流程之一，需要严格按照系统的调度进行货物的装卸，在提升货物过程中，立体平板车要与港口靠紧，当缆绳拉伸到制定位置后再卸载货物；最后，就是外卡集装箱作业，最近几年，我国进出口贸易逐年增多，外卡集装箱的自动化作业需要每隔一段时间进行系统安全检测，确保外卡就位无误，才能将目标集装箱由侧路端部吊放于制定位置，其具体的作业内容还包括RMG单独作业和RMG-GT配合作业，这两种设备的调度策略有各自的优缺点，调度人员还要根据现场的实际情况选择或配合使用。

2、自动化码头设备仿真模型的建立建立自动化码头设备的仿真模型不仅便于其调度策略的分析，还能够对突发的状况起到相应的应对作用，最早的三维仿真模型是由美国著名研究人员创建的，我国在自动化的研发与应用方面还处于初级阶段，需要充分借鉴西方发达国家的成功经验[1]。

首先，建立二维的立体轨道式自动化码头设备模型，其可以对堆场的面积进行评估，再将仿真的数据输出进行数据库的存储与分析，之后，通过计算机科学技术的不断进步，三维的仿真模型被建立起来，这样就可以通过数据库中的信息进行更加直观的检测与设计，这种高效能的仿真系统可以对设备进行不同需求的调度，同时设备的利用率、优化评估等工作有比传统方式有很大突破，可以为港口运营管理者提供有利的决策依据[2]。

基于Flexsim的港口码头装卸系统仿真与要点

基于Flexsim的港口码头装卸系统仿真与优化THE PORT HANDLING SYSTEM SIMULATION AND OPTIMIZATION BASED ON THE FLEXSIM专业：姓名：指导教师姓名：申请学位级别：论文提交日期：学位授予单位：摘要物流装卸搬运是指在同一区域范围内进行，以改变物质的存在状态、空间位置为主要内容和目标的活动。

具体来说，包括装上、卸下、运送、挑选、分类等。

本文给出了对物流装卸搬运系统的详细的分析设计方法。

本文中对物流装卸搬运系统得分析主要从装卸搬运的物资对象、系统流程、装卸搬运的起讫点、物流量和搬运高度等几个方面。

在系统分析的基础上，选择合理的系统搬运路线、运输单元，配置物流装卸搬运系统的设备以及工作人员。

运用这种系统的分析设计方法对天津港物流装卸搬运系统进行了分析，并提出了系统设计方案。

为了对天津港物流装卸系统进行评价，本文中选用了Flexsim 可视化仿真平台对天津港口码头装卸搬运系统进行建模。

首先，给出对应天津港装卸搬运系统的布局设计；其次，介绍了Flexsim中开发自定义对象的方法，主要涉及了三维模型的导入及对象自定义运动的实现；最后建立了装卸搬运系统的模型，针对仿真模型重点介绍了Flexsim仿真模型的建立与设置方法，最后得出仿真结果。

本文通过对仿真结果的分析，得到了天津港的物流装卸搬运系统的一些评价指标，并作出评价且对其中一些问题提出了改进方法。

关键词：物流；装卸搬运；Flexsim；仿真ABSTRACTLogistics handling means in the same area to change the existence of matter state, space position as the main content and target activities. In particular, including install and uninstall, transport, chooce and classification, etc.The paper detailedly and systematacially analyses the design method of logistics handling . In this paper, logistics handling systems analysis mainly from the handling of the material object, system flow handling, and the end of point, material flow rate and handling height, etc. In the basis of systematacial analysis,we should choose reasonable system handling route, transport unit, the configuration of handling logistics system equipment and personnel. Using this kind of systematacial analysis design methods to analyzed Tianjin Port logistics handling system and proposed the systematacial design scheme .In order to evaluate Tianjin Port logistics loading and unloading system , this article chooses the Flexsim visualization simulation platform to modele Tianjin Port terminal handling system . Firstly, design the corresponding loading/unloading system of Tianjin Port ; Secondly, this paper introduces the development Flexsim custom object method, mainly relating to the introduction of the 3 d model and the object from the definition of sport implementation; Finally, built the handling of the system model,to the simulational model focusing on the Flexsim simulation model and the setting method, and then obtain the simulational result.Through to analyse the simulational results , the article got some evaluational index of Tianjin Port logistics handling system, made the evaluation and put forward the improved method .Keywords: logistics; loading/unloading; Flexsim; simulation目录第一章绪论 (1)第一节问题的提出及研究背景 (1)第二节物流装卸系统概述 (1)第三节基于Flexsim的可视化仿真 (4)第四节国内外研究状况 (5)第五节本文研究的主要内容 (6)第二章物流装卸搬运系统分析设计 (8)第一节物流装卸搬运系统分析 (8)第二节物流装卸搬运系统的装卸搬运方法选择 (9)第三节物流装卸搬运系统的设备和人员配置 (11)第四节物流装卸搬运系统设计方法 (14)第三章天津港装卸搬运系统设计 (17)第一节装卸搬运系统分析 (17)第二节装卸搬运系统设备 (19)第三节装卸搬运系统的装卸搬运方法 (21)第四节装卸搬运系统的设计方案 (22)第四章基于 Flexsim 的物流装卸搬运系统仿真模型 (23)第一节基于 Flexsim 的可视化仿真系统模型构造 (23)第二节基于 Flexsim 的物流装卸搬运系统设备建模 (24)第三节基于 Flexsim 的物流装卸搬运系统整体布局设计 (29)第四节系统仿真 (30)第五章基于flexsim的物流装卸系统的设计方案评价 (32)第一节评价指标 (32)第二节系统仿真结果 (32)第三节系统研究与改进 (37)第六章总结与展望 (39)第一节全文总结 (39)第二节研究展望 (39)参考文献 (40)致谢 (41)第一章绪论第一节问题的提出及研究背景自从我国改革开放以后，尤其是加入WTO以来，我的经济领域的各行各业都在迅猛发展。

倒T式坞门结构有限元分析

倒T式坞门结构有限元分析刘会议;黄府【摘要】分析了坞门的设计现状及特点，介绍了倒T型船坞坞门的设计参数，根据相关设计规范，计算分析了坞门板厚选择、结构型式和受力特点，对坞门的刚度和强度进行有限元计算分析校核，并计算校核了坞门的稳性。

倒T型船坞坞门结构重量轻，具有很大的经济价值与实用价值。

%In this paper, the present situation and design characteristics of the dock gate are analyzed, and design parameters of the T type dock gate are introduced. The thickness selection, the structure type and the mechanical characteristics of the dock gate are calculated and analyzed according to the relevant design specifications;the stiffness and strength of the dock gate are checked based on the finite element analysis, as well as the stability. The inverted T type dock gate has lighter weight and will bring great economic and practical value.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P59-60,63)【关键词】坞门;有限元分析;刚度;稳性;结构强度【作者】刘会议;黄府【作者单位】南通中远重工有限公司江苏南通 226001;南通中远重工有限公司江苏南通 226001【正文语种】中文【中图分类】U673.331坞门是现代船厂船坞的重要组成部分,坞门关闭后可以阻断船坞内外的水域,利用船坞配套的排水系统,将坞室内的水排尽,营造出修造船作业所需的环境;坞门开启后坞室内的水与坞外的水域连成一片,船舶可以方便地进出。