海洋结构与船舶有限元模型空间识别方法.pdf

《海洋结构与船舶有限元模型空间识别方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第36卷第5期2014年5月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．36，No．5May，2014海洋结构与船舶有限元模型空问识别方法单威俊，许方，陈坤坤，周炜(中国船舶科学研究中心，江苏无锡214082)摘要：海洋结构物与船舶进行结构强度有限元规范校核时，需要从网格数量庞大的模型中分离出空间单元，采用纯手工方式提取，操作繁琐，耗时且易漏选、错选。针对此问题本文以船舶为例，对有限元模型空间识别方法进行探索，提出“切分拼接”的方法。研究表明：先利用模型中的自由边对内部结构

2、单元进行过滤，然后根据结构相交对模型进行切分。最后依据一定的规则将切分出来的面拼接成舱室空间的方法，能够为编程实现船舶与海洋结构物空间自动识别提供可行的方法。关键词：海洋结构；船舶；有限元模型；空间识别中图分类号：U663．2文献标识码：A文章编号：1672—7649(2014)05—0025—06doi：10．3404／j。issn．1672—7649．2014．05．006ResearchOUspacesdetectionmethodsofoffshorestructureandshipFEM

3、modelSHANWei-jun，XUFang，CHENKun-kun，ZHOUWei(ChinaShipScientificResearchCenter，Wuxi214082，China)Abstract：Duringstructurestrengthassessmentofoffshorestructuresandships，thecabinspacesneedtobederivedfromthenumerouselementmodels．Itcanbedonebymanualextracti

4、on．Buttheproblemisthatmanualextractionisquitetediousandtime—consuming．Thispaperiswrittentostudythedetectionmethodsforcabinspacesbasedonthefiniteelementmodelsandthemethodofsplittingandjointingisputforward．Researchshowsitisworkabletofollowthenextstepsto

5、realizetheautomaticrecognitionofcabinspacesforprogramming：First，filtertheinternalstructurebyusingthefreeedgesinthemodel；thenseparatethemodelaccordingtointersectionsegmentationbetweenstructures；finallyusemosaicsegmentationselectedbycertainrulestomakeca

6、binspace．Keywords：offshorestructure；ship；finiteelementmodel；spacedetect0引言国际船级社协会(IACS)在共同结构规范(CSR)基础上，开发的协调后的共同结构规范(HCSR)，预计2014年年中生效⋯，这就意味着在这个时间之后签订合同的油船和散货船都要符合HCSR规范。目前，国际上各大船级社都在紧锣密鼓的针对HCSR规范研发相应的校核软件’2‘3j。HCSR规范对于腐蚀属性的创建、屈曲、屈服和疲劳计算的载荷加载，都和舱室空间的类

7、型、结构类型、内部构件单元以及舱室特性相关。MSC．PATRAN是工业领域尤其结构领域著名的有限元前后处理及分析系统，但基于PATRAN用手工分离结构的网格单元和舱室空间的边界单元，操作繁琐，耗时较长，效率低且易出错。并且在HCSR规范中，极有可能要求对船中以外区域和首／尾货舱模型进行评估分析，而首／尾部的舱室模型由于型线的变化手工操作更加复杂。因此，迫切需要开发出结收稿日期：2013—10—24；修回日期：2014～01—28基金项目：上海市科学技术委员会资助项目([2012]122312037

8、00)作者简介：单威俊(1982一)，男，硕士，工程师，主要从事CAE二次开发技术方面的研究工作。·26·舰船科学技术第36卷构自动识别和舱室自动识别系统，以期能够准确识别出舱室的结构、舱室或者空间的边界网格单元，来提高审图验船人员的分析效率。所以，基于有限元模型的结构和舱室空间识别技术的研究就显得尤为重要和紧迫。在整个规范校核软件系统中，结构识别和舱室空间自动识别算法是系统准确性与否、性能高低的关键。的单元。根据单元任意3个节点P。，P：和P，，由式(1)～式(3)求得起始单元的