基于图形的舰船结构设计计算研究

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1、上海交通大学硕士学位论文基于图形的舰船结构设计计算研究姓名：陈晖荻申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：何援军;严家文20080901基于图形的舰船结构设计计算研究摘要目前国内舰船初步设计仍普遍采用二维平面设计方法，即使用船体制图方法中所规定的线型与规则来表述船体结构。作为沿用了多年的设计手段，二维平面设计方法具有建模速度快、使用方便、输入效率高的优点，尤其在详细设计阶段之前，其相对三维建模方式有明显的优势，仍将在较长一段时间里面作为船舶初步设计阶段的主要设计手段。然而二维模型的缺点也相当明显：

2、模型不直观、包含的可用信息少、不能直接用于各种舰船设计计算等。如各种相似形式的构件和开孔的绘制，以及重量重心统计和材料汇总、横剖面模数计算等重复绘图和统计计算等大量存在于舰船设计之中。为了降低设计人员的工作强度，提高舰船结构设计的效率和质量，有必要研究直接在二维CAD舰船结构图形之上，通过研究各种结构设计计算方法的差异，运用舰船结构设计计算方法，快速实现结构信息的获取和快速完成结构计算的方法。为此，作者阅读国内外舰船结构设计的相关文献和有关资料，对比国内外舰船设计相关同类软件的原理和各自的特色及优缺点

3、，自学了AutoCAD模型的内部数据结构、外部数据接口及ActiveX技术的使用，利用实际工作中积累的舰船设计经验，并运用在研究生学习期间学习掌握的包括软件系统的整体架构、数据库模型设计和软件系统测试技术等在内的软件系统开发知识，最终开发了一套基于AutoCAD的二维图形，用于船体横剖面模数计算的程序。本文主要从数学模型、数据库架构和交互方式设计三个方面，阐述了应用VisualBasic对AutoCAD进行船舶设计软件的二次开发时，遇到的一些问题及其解决方案。主要解决的问题有：1.研究AutoCAD软

4、件的内部数据结构和外部数据接口及其使用特点，通过对二维舰船结构模型的补充定义，实现从二维图形对舰船结构的信息获取；2.结合结构计算方法和二维模型特点，创建包含足够舰船结构信息、最少的信息冗余并能高效查询和统计计算的关系型数据库，用以正确保存舰船结构的完整详细信息，准确实现不同要求的计算和统计汇总。3.结合已知的舰船信息，按照舰船结构理论，使程序做出一定的研判并且给出错误信息提示，尽可能保证使用者的输入数据的正确性。结合设计人员的设计习惯和二维模型的使用特点，采用批量作业模式，尽可能提高数据输入的效率，

5、同时还可以生成模式化结果输出，辅助使用者完成计算报告。关键词图形，结构设计计算，船舶设计，剖面模数计算，二次开发RESEARCHONNAVALHULLDESIGNCALCULATIONBASEDONDRAWINGABSTRACTAtpresentthepreliminaryshipdesigninChinastillwidelyusestwo-dimensionaldrawingdesignmethods,whichisusingthelinetypesandrulesinshipmappingme

6、thodstoexpressthehullstructure.Usedasadesignmeansofyears,two-dimensionaldrawingdesignmodelingmethodisfast,easytobuildthemodelwithhighefficiency.Especiallybeforethedetaildesignstage,itwillbethemaindesignmeanofthepreliminarydesignstageinalongerperiodoffut

7、ure,becauseofitsobviousadvantagesrelativetothethree-dimensionalmodelingmethods.Buttheshortcomingsoftwo-dimensionalmodelarequiteclear.Thebuiltmodelsarenotintuitive,includethelessavailableinformation,cannotbedirectlyusedforvariousshipdesignandcalculation.

8、Forexample,therepetitiouslaborsuchasdrawingsofvariousformsofsimilarcomponentsandtheopenings,thecalculationoftheweightandthecenterofgravity,thestatisticsofmaterials,calculationofsectionsmodule,etc,arealotintheshipdesign.Toreduceth