基于实例推理技术的复合材料船艇方案设计系统

论文摘要

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。

论文目录

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