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基于实例推理技术的复合材料船艇方案设计系统

作　者: 印帅
导　师: 钟诗胜
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 机械工程
关键词: 船艇 复合材料 基于实例的推理 方案设计
分类号: U662
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 45次
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内容摘要


复合材料船艇的方案设计是船艇设计过程中重要的一部分,快速准确的进行方案设计能够有效地节约人力成本,提高船艇的市场竞争力。本文主要针对基于实例推理技术的复合材料船艇的型线设计、总体设计和结构设计三个方面展开研究,对基于母型船的设计方法进行了探讨,并针对企业的实际需求开发了复合材料船艇的方案设计系统。首先,对型线设计中的母型船获取、型线变换及型值提取进行了研究。采用本文设计的实例表法方法对母型船信息进行了获取和建库。利用AutoCAD的二次开发技术来进行了船艇的型值变换、三维显示、型线修改及型值提取。根据型线设计的结果,系统对船艇的静力学进行了计算,并根据计算结果绘制了静力学曲线图。通过调用静力学计算结果,利用海军系数法可以进行航速有效功率的粗估,并可以进行螺旋桨的初步设计、终结设计、空泡校核和强度校核,然后输出螺旋桨型值表。在总体设计完毕后,本文应用层次分析法和模糊评价法对多个总体设计方案进行评价,并获得最优方案。以最优方案为背景,对结构设计进行了研究,使结构设计更便捷,快速生成规范尺寸等信息,并快速的输出结构尺寸参数等相关信息。然后提出了基于实例的船体材料重量估算方法,基于大量的母型船实例库信息快速、准确的估算出船体所需的各种材料的重量。最后从船艇方案设计的需求出发,并结合企业的实际需求,对系统进行了功能模型设计、数据模型设计和体系结构设计。综合运用船艇方案设计理论方法及本文提出的技术手段,开发了复合材料船艇方案设计系统。本系统的应用将有助于企业降低设计成本和提高方案设计的效率。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章 绪论  7-13
  1.1 课题来源与应用背景  7
  1.2 研究的目的和意义  7-8
  1.3 产品方案设计的发展现状  8-10
    1.3.1 基于实例推理的设计方法  8-9
    1.3.2 模块化与系统化设计方法  9
    1.3.3 智能化设计方法  9-10
  1.4 复合材料船艇方案设计的发展现状  10-11
    1.4.1 复合材料在船艇上的应用  10-11
    1.4.2 复合材料船艇方案设计的发展现状  11
  1.5 本文主要研究内容  11-13
第2章 复合材料船艇的型线设计  13-24
  2.1 引言  13
  2.2 型线设计方法  13-16
    2.2.1 型线的概念及变换  13-14
    2.2.2 样条曲线  14-16
  2.3 船艇的型线设计  16-21
    2.3.1 船艇知识库的建立  16-19
    2.3.2 知识的获取、表达与推理  19-21
  2.4 型线设计应用案例  21-23
  2.5 本章小结  23-24
第3章 复合材料船艇的总体设计  24-38
  3.1 引言  24
  3.2 总体设计概述  24-29
    3.2.1 船艇静力学计算  24-27
    3.2.2 船艇快速性计算  27-29
  3.3 总体设计方法  29-34
    3.3.1 基于海军系数法的有效功率估算  30-31
    3.3.2 基于层次分析法和模糊评价法的总体评价  31-34
  3.4 总体设计应用案例  34-37
    3.4.1 船艇总体设计案例  34-35
    3.4.2 船艇总体方案评价案例  35-37
  3.5 本章小结  37-38
第4章 复合材料船体的结构设计  38-49
  4.1 引言  38
  4.2 复合材料船体结构设计的基本内容  38-41
  4.3 复合材料船体结构设计方法  41-44
    4.3.1 剖面模数的计算  41-42
    4.3.2 基于实例的船体重量估算  42-44
  4.4 船体结构设计应用案例  44-48
    4.4.1 结构设计案例  45-46
    4.4.2 船体重量估算案例  46-48
  4.5 本章小结  48-49
第5章 复合材料船艇方案设计系统实现  49-58
  5.1 引言  49
  5.2 系统开发手段  49-50
  5.3 系统设计与实现  50-57
    5.3.1 系统的设计  50-53
    5.3.2 系统的实现  53-57
  5.4 本章小结  57-58
结论  58-59
参考文献  59-62
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  62-64
致谢  64

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中图分类: > 交通运输 > 水路运输 > 船舶工程 > 船舶设计
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