船舶技术性能数据库系统.doc

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1、船舶技术性能数据库系统张萍1，2，朱德祥2，李百齐2，冷文浩2，蒋乾纬2（1.江南大学信息工程学院，江苏无锡214122；2.中国船舶科学研究中心，江苏无锡214082）摘要优秀船型及其性能资料是船舶设计和新船型开发的主要技术支撑之一。在研究国内外优秀船型及其性能资料的基础上，采用最新的数据库技术、软件开发技术，建成了船舶技术性能数据库系统，该数据库系统储存了当代国内外优秀船型及其性能资料，并在船舶设计中发挥了一定的作用。详细地介绍了船舶技术性能数据库系统的功能、构成及软硬件关键技术。关键词：船舶、船舶性能；船舶

2、设计；船型；船舶技术性能；数据库中图分类号：U661.7文献标识码：A1引言船舶研究、设计、建造具有十分明显的学习曲线效应和规模经济的特点。在船舶设计中，研究设计人员通常依据手中掌握的船舶模型试验资料，选择合适的母型船，用母型船的剩余阻力系数估算目标船的有效功率；再参考母型船的自航因子，用螺旋桨计算的方法预报目标船的实船航速。研究设计人员还可以通过分析手中掌握的参照船型资料，知道该船型是否有优化提高的可能，并进一步决定是否选择适当的技术措施进行船体线型优化，提高航速指标。因此信息量丰富的优秀船型及性能试验资料，以

3、及运用先进的数据库技术，有效地组织、管理优秀船型及性能试验资料，对船舶的研究、设计具有十分重要的作用。图1是船舶设计螺旋图[1]，该设计螺旋模型反映了船舶的设计过程。船舶设计的前期阶段很重要的工作是迅速、系统地确定船型几何、推进方式和许多其它参数对船舶性能的影响。船舶性能是船舶设计领域的重点，是新船型开发的基础技术和着眼点。船舶技术性能数据库是船舶设计和新船型开发的主要技术支撑：为新船设计及其船型生成提供母型；为船舶性能评估提供比较对象；为建立性能数学模型和估算公式提供数据源。使用船舶技术性能数据库技术，研究设计

4、人员就可正确、迅速地对其设计方案作流体动力性能预报，并与其他具有相近使命要求的船型方案作比较。这样将会进一步提高设计质量，增强快速反应能力，缩短设计周期及降低费用。如荷兰海运研究所（MARIN）为东南亚设计的SL7级高速集装箱船，就是由于利用了数据库资料，开发了一种船型，它优于以往经过多次试验过的任何一个设计方案[1]。中国船舶科学研究中心拥有22座大型的船舶性能研究设备，船舶设计螺旋图中序号为2、3、4、5、9、10、11、12、16的部分是与中国船舶科学研究中心试验研究目标相关的。中国船舶科学研究中心通过参与

5、国家高技术船重点项目、国家重点科技攻关项目及依托工程关键技术的研究，结合大量民用船舶横向委托试验及开发任务，对性能数据库作了有效的研究开发，初步建立了拥有数百艘包括当代国内外优秀船型的船舶技术性能数据库，该数据库系统储存了大量优秀船型及螺旋桨等几何要素资料，同时还储存了与其相应的、由模型试验与实船试验得到的流体动力性能资料。本文介绍了由中国船舶科学研究中心研究开发的船舶技术性能数据库系统及其使用的关键技术。2船舶技术性能数据库系统2.1主题数据库结构船舶技术性能数据库主要收集大型油船、货船、集装箱船、LPG船、L

6、NG船、滚装船等当代国内外优秀船型，其内容包括船体主尺度、船型系数、型线、推进器与附体的布局和几何资料、阻力、敞水、自航因子、耐波性、操纵性、船尾伴流场及实船试验等数据。船舶技术性能数据库系统采用统一工程数据库结构技术，分析数据结构组织方式及管理模型，建立了船舶技术性能数据库的结构，包括船舶简历数据库、船型等几何数据库、船舶水动力性能数据库、实船试验性能数据库等。船舶技术性能数据库的组成与结构如图2所示。图2　船舶技术性能数据库的组成与结构2.2数据库软件系统如图3所示，船舶技术性能数据库软件系统包括数据库系统、

7、基于数据库的性能估算模块、与CAD/CAE软件无缝数据交换接口三部分。存储备份系统设计平台数据库制造平台数据库船舶技术性能数据库试验室数据库图1船舶设计螺旋图性能估算软件数据接口船舶技术性能数据库系统外部系统数据接口数据接口图3　船舶技术性能数据库系统软件系统2.2.1数据库系统数据库系统不仅包括船舶技术性能数据库，还包括了存储备份系统，以及与中国船舶科学研究中心各个试验室的接口。为了保证船舶技术性能数据库系统长期、稳定、可靠地可持续运行，建立了存储备份系统，制定了存储备份策略和系统维护策略，可以定期、自动地对数

8、据库系统进行日常的备份、管理和维护。船舶技术性能数据库与中国船舶科学研究中心各个试验室的接口（如图4所示），可以实现该中心相关试验数据的常态集成和船舶技术性能数据库以后的常态扩充，各实验室数据库中保存了日常试验数据，通过各实验室数据库与船舶技术性能数据库的接口，人工筛选符合收集子样条件的实验室数据库数据，进行加工整理，经过数据审核程序后，再存入船舶技术性能数据库。这为船舶