船舶计算机辅助设计
船舶与海洋工程CADCAM作业指导书
船舶与海洋工程CADCAM作业指导书第一章绪论 (2)1.1 CADCAM技术概述 (2)1.2 CADCAM在船舶与海洋工程中的应用 (2)第二章船舶与海洋工程CADCAM软件概述 (3)2.1 常用CADCAM软件介绍 (3)2.2 软件功能及特点 (4)2.3 软件选型与安装 (5)第三章船舶与海洋工程CADCAM建模基础 (5)3.1 建模基本概念 (5)3.2 建模流程与方法 (6)3.3 常用建模工具与技巧 (6)第四章船舶与海洋工程CADCAM参数化建模 (7)4.1 参数化建模原理 (7)4.2 参数化建模方法 (7)4.3 参数化建模实例分析 (7)第五章船舶与海洋工程CADCAM曲面建模 (8)5.1 曲面建模基本概念 (8)5.2 曲面建模方法 (9)5.3 曲面建模实例分析 (9)第六章船舶与海洋工程CADCAM装配建模 (10)6.1 装配建模基本概念 (10)6.1.1 装配树的构建 (10)6.1.2 零部件约束关系 (10)6.2 装配建模方法 (10)6.2.1 自底向上法 (10)6.2.2 自顶向下法 (10)6.2.3 混合法 (10)6.3 装配建模实例分析 (10)6.3.1 装配树构建 (10)6.3.2 零部件约束关系设置 (11)6.3.3 装配建模操作 (11)第七章船舶与海洋工程CADCAM工程图 (11)7.1 工程图基本概念 (11)7.2 工程图方法 (11)7.2.1 基于模型的工程图 (11)7.2.2 基于规则的工程图 (11)7.3 工程图实例分析 (12)7.3.1 设计模型 (12)7.3.2 工程图 (12)7.3.3 图纸标注 (12)7.3.4 图纸审核与修改 (12)第八章船舶与海洋工程CADCAM数据管理 (13)8.1 数据管理基本概念 (13)8.2 数据管理方法 (13)8.3 数据管理实例分析 (13)第九章船舶与海洋工程CADCAM模拟分析与优化 (14)9.1 模拟分析基本概念 (14)9.2 模拟分析方法 (14)9.2.1 结构模拟分析 (14)9.2.2 流体模拟分析 (14)9.2.3 热力学模拟分析 (15)9.2.4 动力学模拟分析 (15)9.3 优化方法与实例 (15)9.3.1 优化方法 (15)9.3.2 实例 (15)第十章船舶与海洋工程CADCAM实际应用案例 (15)10.1 船舶设计案例 (15)10.2 海洋工程结构设计案例 (16)10.3 CADCAM技术在船舶与海洋工程中的应用前景展望 (16)第一章绪论1.1 CADCAM技术概述CADCAM，即计算机辅助设计（ComputerAided Design, CAD）与计算机辅助制造（ComputerAided Manufacturing, CAM），是现代制造业中具有重要地位的技术手段。
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。
CAD在船舶设计中的应用
CAD在船舶设计中的应用随着科技的不断发展，计算机辅助设计（CAD）已经成为船舶设计过程中不可或缺的工具。
CAD的出现极大地提高了船舶设计的效率和准确性，为航海业带来了革命性的变革。
本文将探讨CAD在船舶设计中的应用以及对船舶设计的影响。
一、船舶设计中CAD的基本概念与原理CAD是指利用计算机技术辅助进行设计的过程，它通过将传统的手工绘图转变为电子绘图，有效地提高了设计效率和可靠性。
在船舶设计中，CAD软件通常采用二维绘图和三维建模的方式，可以实现对船舶结构、船体曲线和装备元件等的绘制与展示。
二、CAD在船舶设计中的具体应用1. 船舶结构设计：CAD软件可以帮助设计师绘制船舶的外形和结构，包括船体、甲板、甲板机械装置等。
设计师可以通过CAD软件对船体的各个部分进行精确的绘制和测量，提高设计的准确性和可靠性。
2. 船体曲线设计：船体曲线是船舶设计中的重要组成部分，决定了船舶的外观和流线型。
CAD软件可以通过数学模型生成船体曲线，并实现参数化设计，使得设计师可以根据需求调整曲线的形状和尺寸，快速得到满足要求的曲线。
3. 装备元件设计：船舶上的各种装备元件，如引擎、传动装置、动力系统等，都需要进行精确的设计和排布。
CAD软件可以帮助设计师将这些元件进行三维建模，并进行空间位置的优化和碰撞检测，确保装备的正确安装和运行。
4. 系统集成设计：船舶设计中涉及到的各个系统，如电力系统、通信系统、导航系统等，都需要进行综合设计和配合。
CAD软件可以将这些系统进行模块化设计和集成，确保各个系统之间的协调和一致性。
三、CAD在船舶设计中的优势与挑战1. 优势：- 提高设计效率：CAD软件可以通过自动化的绘图和建模功能，大大缩短了设计的时间，提高了生产效率。
- 提高设计准确性：CAD软件可以实现精确的测量和模拟，避免了传统手工绘图中人为的误差，提高了设计的准确性。
- 便于修改和更新：CAD软件可以轻松地对设计进行修改和更新，减少了纸质图纸的重复绘制和更改工作，提高了设计的灵活性和可维护性。
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。
计算机辅助船舶设计流程与实践
计算机辅助船舶设计流程与实践在科技飞速发展的今天，计算机技术已经深入到了各个行业，船舶设计行业也不例外。
计算机辅助船舶设计（Computer-AidedShipDesign，简称CAD）是一种利用计算机技术进行船舶设计和制造的方法，它具有提高设计效率、减少设计错误、缩短设计周期等优点。
本文将以实际工作经验为基础，介绍计算机辅助船舶设计的流程与实践。
一、需求分析在进行计算机辅助船舶设计之前，要进行需求分析。
需求分析主要包括了解船东的需求、船型的选用、船舶的主要参数等方面。
在这个过程中，设计师需要与船东进行沟通，了解他们的需求，然后根据这些需求来确定船舶的类型和主要参数。
例如，货船、客船、油船等不同类型的船舶，其设计要求和参数也有所不同。
二、总体设计在完成需求分析后，就是进行船舶的总体设计。
总体设计包括船舶的布局、尺寸、形状等方面的设计。
在这个过程中，设计师需要根据需求分析的结果，结合船舶的类型和主要参数，来确定船舶的总体布局和尺寸。
例如，货船的货舱布局、客船的客舱布局等，都需要在总体设计阶段确定。
三、详细设计完成总体设计后，就是进行船舶的详细设计。
详细设计包括船舶的结构、设备、系统等方面的设计。
在这个过程中，设计师需要根据总体设计的结果，来确定船舶的具体结构和设备。
例如，货船的货舱结构、客船的客舱结构等，都需要在详细设计阶段确定。
四、计算机辅助设计软件的应用在计算机辅助船舶设计中，计算机辅助设计软件是必不可少的工具。
目前，市场上有很多用于船舶设计的软件，如AutoCAD、SolidWorks、Catia等。
这些软件可以帮助设计师快速、准确地完成船舶设计和绘制工作。
例如，设计师可以利用AutoCAD软件进行船舶的平面设计，利用SolidWorks软件进行船舶的三维设计等。
五、设计验证与优化设计完成后，需要对设计进行验证与优化。
验证主要包括对船舶的结构、强度、稳定性等方面的检验，以确保船舶的安全和可靠。
数字化设计技术在船舶工程中的应用
数字化设计技术在船舶工程中的应用当今世界，人们越来越重视数字化技术的运用，因为它们能够快速、准确地产生高质量的产品。
在船舶工业中，数字化设计技术也变得越来越重要，因为它可以提高船舶的造船速度、质量和效率。
这篇文章将介绍数字化设计技术在船舶工程中的应用。
数字化设计技术包括三个主要领域：计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和计算机辅助工程（CAE）。
这些技术可以协同工作，用于建立数字化的船舶模型，实现船舶的计划、设计和制造。
CAD技术被广泛用于设计船舶的外观和内部构造。
它可以创建三维模型，包括表面曲面、体积等，以及连杆、管道、电缆等内部构造的细节。
这些模型可用于评估坚固性、强度和稳定性，确保船舶的结构符合设计规范，并且不会出现安全问题。
此外，CAD技术可以与其他工具集成，如虚拟现实（VR）和增强现实（AR），实现设计过程的可视化和交互式操作。
CAM技术将数字化模型转换为实际的产品生产过程。
它可以协同机器人、数控加工设备等自动化设备工作，从而减少人工操作的时间和成本。
在船舶制造中，CAM技术可以用于编程机器人焊接船体的各部分、切割板材，以及钢板的车削等，直至完整的船舶建造。
CAE技术可以在数字化设计阶段中评估船舶结构的强度和性能，从而优化船舶的设计和制造。
它可以用于预测船舶在恶劣海况下的安全性能，并且根据先进的分析工具进行研究，以提高船舶的燃料效率和减少对环境的影响。
数字化设计技术还可以用于船舶维护。
实时监控和追踪船舶设备的性能可以用来发现问题并加以处理。
例如，数字化技术可以监控船舶发动机的工作状况，及时发现损坏并进行维修，从而防止在长途航海时船舶停止工作。
总之，数字化设计技术在船舶工程中的应用有很多益处。
它可以提高船舶的造船速度、质量和效率，同时减少人工操作的时间和成本，为船舶工业的发展提供了新的机会。
船舶计算机辅助设计
船舶计算机辅助设计传统的船舶设计过程通常是基于手工绘图和试错的方法进行的。
这种方法不仅费时费力，而且容易出错。
而船舶计算机辅助设计的出现使得船舶设计变得更加高效、准确。
船舶计算机辅助设计利用计算机技术，可以对船舶设计过程中的各个环节进行模拟和分析。
首先，通过计算机辅助设计软件，可以快速创建船体的三维模型。
这样设计师们可以直观地看到船体的形状和结构布局。
同时，船舶计算机辅助设计软件还提供了许多工具和功能，可以帮助设计师进行船舶结构强度分析、稳性计算、船舶性能评估等。
船舶计算机辅助设计的另一个重要优势是可视化和交互性。
设计师可以通过计算机辅助设计软件进行实时交互，并对设计进行修改和优化。
这种实时反馈可以帮助设计师更好地理解设计决策的影响，并及时进行调整。
此外，船舶计算机辅助设计还可以生成详细的设计报告和技术文档，方便设计师与其他团队成员进行沟通和合作。
船舶计算机辅助设计还可以帮助设计师优化船舶的性能。
通过模拟和分析，设计师可以预测船舶在不同情况下的性能，如航行速度、油耗、稳性等。
这样设计师可以对设计进行优化，以提高船舶的性能和效率。
例如，设计师可以通过调整船体形状来减小阻力，以提高船舶速度；或者通过修改船舶结构以增强船舶的稳定性。
总之，船舶计算机辅助设计在船舶设计领域中起着重要的作用。
它提供了一种高效、准确且可视化的设计方法，可以帮助设计师更好地理解船舶设计的各个方面，并进行优化。
随着计算机技术的不断发展，船舶计算机辅助设计的应用前景将越来越广阔，并将为船舶设计师提供更多便利和支持。
计算机辅助设计在船舶制造中的应用
关键词：计算机辅助设计；采集数据；设计线型；三维模型
中图分类号：TP391.7 文献标识码：A
文章编号： 1672 – 7649(2019)11A – 0013 – 03
doi：10.3404/j.issn.1672 – 7649.2019.11A.005
Research on the application of computer aided design in shipbuilding
制造成本，为国家船舶制造行业的发展提供强有力的 技术支持[1]。
1 计算机辅助设计在船舶制造中的应用
1.1 绘制单独组件的示意草图 当前船舶制造模式均采用分段式制造方法，将单
个材料进行加工处理，制作成舰船需要的独立组件。 而计算机辅助设计技术，收集这些材料成分、体积、 质量、拉伸强度、模量等数据，设计出零部件的示意 草图，如图 1 所示。
第 41 卷 第 11A 期 2019 年 11 月
舰船科学技术 SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGY
Vol. 41, No. 11A Nov. , 2019
计算机辅助设计在船舶制造中的应用
拾祎春 (江苏省联合职业技术学院，江苏 南京 210000)
摘 要: 传统设计方法制造舰船时，所设计的船舶零件契合度较低，导致反映舰船结构安全程度的系数不 高，为此研究计算机辅助设计在船舶制造中的应用。利用计算机辅助设计绘制船舶组件草图，并根据应用材料特性 调整组件尺寸。通过船舶的排水量、吨位、吃水能力、主次度和船型系数等数据计算船体的最大航行速度，根据结 果调整船舶总体线型。利用 SketchUp 软件按照线型结构搭建三维船体模型，实现该技术在船舶制造中的应用。实验 结果表明，与传统技术的应用效果相比，所研究技术制造出的船体组件模型契合度提高了 11.58%。由此可见，该技 术在船舶制造中的应用能力更强，制造的船舶结构安全系数更高。
船舶计算机辅助设计
总结词
集成化、适用于船舶行业的高级CAD解决方案
要点二
详细描述
Autodesk Inventor是一款集成化的CAD软件，适用于船 舶行业的高级设计需求。它提供了全面的零件和装配体设 计工具，支持船舶结构、机械和电气系统的详细设计。 Inventor还提供了高级分析功能，如结构分析和流体动力 学分析。
04Байду номын сангаас
船舶计算机辅助设计应 用
船体结构设计
船体线型设计
利用计算机辅助设计软件， 对船体的线型进行优化设 计，提高船舶性能和航行 效率。
船体结构分析
通过计算机辅助设计软件 进行船体结构的有限元分 析，评估结构的强度、刚 度和稳定性。
船体结构优化
基于计算机辅助设计软件， 对船体结构进行优化设计， 降低重量、提高结构效率。
船舶电力系统设计
发电机组选型与布置
01
利用计算机辅助设计软件，对发电机组进行选型和布置，确保
电力供应的稳定性和可靠性。
电缆设计与布置
02
通过计算机辅助设计软件，对船舶电缆进行优化设计和布置，
提高电缆的安全性和可靠性。
电力系统仿真与优化
03
利用计算机辅助设计软件进行电力系统仿真和优化，提高电力
系统的效率和可靠性。
02
船舶计算机辅助设计技 术
三维建模技术
总结词
通过三维模型来表达和设计船舶结构、设备、管路等，实现可视化的设计和管理 。
详细描述
三维建模技术是船舶计算机辅助设计的基础，它能够以三维模型的形式表达和设 计船舶的各个部分，包括船体、甲板、舱室、设备、管路等，实现可视化的设计 和管理，提高设计效率和精度。
SolidWorks
计算机辅助设计的船舶智能制造
计算机辅助设计的船舶智能制造摘要：目前，船舶制造技术受到多种因素的影响，有时不可能生产出适应各种环境的船舶机械部件。
因此，在传统船舶制造技术的基础上，优化船舶制造技术[1]显得尤为重要。
根据造船工业在发展过程中的相关要求，不同程度地二次发展造船工业，缩短船舶零部件的制造周期，提高其质量和应用效果。
在以往的学术研究中，许多船舶制造企业对船舶制造技术进行了优化设计，并取得了预期的效果。
黄茵等[2]根据船舶制造和生产流程的特点，针对船舶制造行业的生产流程再造，采用大数据分析技术，通过不同维度的三种不同的船舶制造技术，并对船舶制造问题进行分析，并给出了具体的解决方案，探讨了大数据技术在船舶制造流程再造中的应用前景；考虑船舶制造过程的混沌、缺乏实时数据共享等问题，在船舶制造的基础上，设计制造执行系统，优化船舶制造的相关业务流程，建立船舶制造车间的数据模型，提高船舶零部件的质量制造效率。
关键词：计算机辅助设计；船舶；智能制造一、船舶智能制造技术1.控制船舶制造数据根据船舶结构的相关数据发现，各大厂家在制造各种零部件时，零部件的设计图纸与成型产品之间会有较大的差异，从而导致船舶零部件的不应用和回收现象。
在船舶制造过程中，采用计算机辅助设计为基础，通过降低船舶制造成本[4]得到船舶制造数据误差与制造成本之间的关系函数，如图1所示。
图 1 船舶制造数据差与制造成本之间的关系函数引入标准公差因子对船舶制造误差数据进行控制。
根据船舶制造的相关规定，设定为零件的公差因子约为50cm，计算公式为：（1）式中：表示船舶机械零件的基本计算尺寸。
如果船舶机械零件的尺寸比较大，需要优化公式（1），即（2）为了降低公差因子的计算难度，采用均值处理的方式对式（1）和式（2）中的值处理，可以得到：（3）式中：表示划分船舶机械零件的最小尺寸；表示划分船舶机械零件的最大尺寸。
根据式（3）设计并测量了船舶机械零件的尺寸，有效地控制了船舶制造的精度和成本。
船舶计算机辅助设计 复习提纲
《船舶计算机辅助设计复习提纲》1.CAD定义：Computer Aided Design 即人——机最好的结合。
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。
2.CAD技术通过”人机交互技术”取长补短。
3.CAD的组成：1、软件系统：系统软件、应用软件2、硬件系统：外围设备、主机4.一个完整的CAD系统包括: 数值计算、绘图和图形显示、数据库三方面.5.船舶设计的三个阶段:1、报价和初步设计阶段2、详细设计阶段3、施工设计阶段。
6.船舶CAD系统的主要模块:1）型线设计模块 2）总布置模块 3）结构设计分析模块4）其他模块：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。
7.船舶设计中最基础的设计：型线设计8.船舶CAD的核心：数据库9.结构设计模块的基础：固体力学10.静力学模块的设计内容：稳性，浮性，抗沉性11.用数学方法表达船型:曲线法和曲面法,其中曲线法包括纵向函数法和垂向函数法(吃水函数法).12.曲面法适合表达的船型：折角线型，球鼻船型13.纵向函数法定义: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。
14.垂向函数法(吃水函数法)定义:用数学方法表达各水线，同时将生成各水线的参数用一些连续函数表示，从而构成了船体曲面，通常称为垂向函数法。
15.用数学方法表达型线时，采用无因次坐标系.16.以多项式表示横剖线方程的优点优点：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。
17.采用多项式表达横剖线时，参数个数与的方程的次数关系：参数个数=n+2, n为方程次数18.通常用于表达横剖线的形状参数有:始点坐标，终点坐标，起点导数,终点导数，起点的圆弧半径，横剖线所围面积，横剖线所围面积的静矩.19.用六个参数表达横剖线，求某站横剖线在某吃水处的半宽值20.横剖线方程=形状参数x影响函数，求解横剖线方程和各参数对应的影响函数。
(仅供参考)计算机辅助船舶设计重点
1.CAD 是计算机辅助船舶设计的英文缩写，船舶CAD是应用计算机及相关设备来帮助设计者实现船舶设计/船舶制造中的要素确定、计算、分析、优化、生成技术文档（图、文件等）等功能的技术和方法。
船舶CAD/CAM 的实质1、是一个计算机软件系统；2、他可帮助我们进行设计与制造工作。
2.CAD 目前有两种参与方式：（1）自动化设计或计算；（2）人机交互设计。
3.tribon，NAPA，CASIS-III，都是集成设计和制造的。
（大家自行展开）4.技术、方法、手段和工具可分为：1、数学方法和工具。
包括：数据整理，寻找区间、插值、积分、微分、拟合（曲线、曲面）、方程求解、图形变换、图形处理（裁剪）、统计回归、方差分析，最优化方法等；2、综合计算技巧。
包括：集合运算、图形运算、三维显示、数学建模、方案评价（模糊、层次分析）、最优化技巧、正交设计、系统分解等。
5.数据整理：①目的是：不同数据格式组织的数据，经过数据整理后的数据可以有相同的数据格式，便于以后的数据加工和处理（如绘制曲线，插值等）。
②规则是：按规律有序排列；剔除无效、多余、重复的数据。
6.数据搜索：①目的是：搜索数据所在位置（数组序列中排序号）也就是找到某个数据点位于数据中的何处（即位于哪个数据区间）。
②类型可分为：一维搜索（仅在一个数据列中搜索）；二维搜索（在二个数据列中搜索）；多维搜索（在多个数据列中搜索，用的较少）。
7.排序：根据需要（自变量、因变量）按规律有序排列（升序、降序）。
排序方法通常有：检索法、冒泡法。
8.首尾点增加原则是：首点增加后便不会产生超出下界情况，尾点增加后便不会产生超出上界情况。
9.冒泡法的基本原理是（假设从小到大），从头到尾反复两两比较：若前个数大于后个数，则交换前后位置；再从头到尾反复两两比较，直到无交换发生，排序完毕。
每一轮两两比较的结果是相对最大的交换到末尾，类似于气泡不断上升，故曰“冒泡法”。
10. ①插值：根据某变量从函数关系中插出对应的其它变量值。
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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）
⑵ CAE-- Computer Aided Engineering （计算机辅助工程）
⑶ 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、C AE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，使CAD系
以便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/CAMI成系统：（3个以上）
SPADE&美国），FORAIN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) y(T ) y1(T ) y (T) y (T)
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。