船舶发展及应用软件

《船舶发展及应用软件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、船舶发展及应用软件1．引言近年来，船舶工业两大造船集团及江苏、上海等地的大型造船企业积极开展信息化工作。以船舶信息化建设为核心，大力推动船舶信息化与工业化的融合。企业根据经营生产的需要，进行信息化改造，一大批信息化系统在各企事业单位陆续上线应用并取得了良好的效果，提升了我国船舶工业整体信息化水平。本文概述国内船舶工业中软件的使用情况，从船舶工业软件的角度，分析我国船舶工业信息化状况。2．各种软件在船舶工业中的应用船舶工业的特点是船舶产品繁多、小批量多品种、工艺流程复杂、劳动力密集，这些都使得造船周期较长，管理复杂，这也是制约船舶行业信息化发展的主要因数，也由此造成船舶工业中

2、所使用软件种类繁多，难以集成。以下对船舶工业中应用较为广泛的几类软件及其应用情况，作一个简单介绍。2.1CAD/CAM软件船舶设计软件大体上可分为三类，第一类只注重设计功能，我们称之为CAD（计算机辅助设计）软件；第二类只注重制造功能，我们称之为CAM（计算机辅助制造）软件；第三类则是既注重设计功能，又注重制造功能，我们称之为CAD/CAM软件，如Tribon、Foran、ISDP、CATIA等。因为第三类软件的用户群最大，也是船舶设计软件的发展趋势，所以这里只对这类软件，即CAD/CAM软件进行介绍。CAD/CAM软件在船舶行业的发展不像在汽车、航空等行业中的发展那么迅速

3、，厂商那么众多，竞争那么激烈。国内主要造船CAD/CAM软件除了传统的Tribon、CADDS5、NAPA等几个知名软件系统外。近期，西班牙Sener公司的FORAN、法国达索公司的CATIA、美国intergraph公司的intelliship等软件也先后进入中国市场。虽然这些软件在性能上并不逊色，但由于造船设计软件的专业性过强，而且还要考虑系统兼容性及企业使用习惯等问题，因此目前设计的配置还是以TRIBON和CADDS5为主。国内的中小船厂因受投资限制，目前可选择的国内造船软件有沪东东欣软件公司的三维设计软件和上海船舶工艺研究所与上海船厂联合开发的SB3DS三维造船软件

4、。TRIBON软件作为国内船舶设计领域的经典软件。该软件的特点在于用计算机建立船舶的生产信息数据，通过在计算机建立一个实船模型，不仅完成绘制生产用图纸，还能进行各种生产数据的计算、管理和统计。这些生产信息用于指导船厂生产，实现设计与生产的统一。在一定时期内TRIBON软件的大量使用提高了我国的船舶设计水平，使我国的船舶工业与国际接轨，能够参与到国际竞争当中。但TRIBON软件存在初始化数据不能共享、数据库维护及管理不便、开发环境落后、拓扑关系不能动态更新等技术问题，也使TRIBON在与其他软件进行数据交换和系统集成时，产生诸多不便。未来的CAD/CAM软件将更多的向支持计算

5、机集成制造系统(CIMS)和产品全生命周期管理(PLM)的方向发展。此外，并行工程、精益制造、成组技术等先进的现代制造理论也要求未来的船舶CAD/CAM软件不仅要有强大的并行协同三维建模能力；还要有强大的面向装配和加工的设计能力；拥有一定的计算机辅助工程（CAE）能力或与通用的CAE软件有良好的接口；并能够与产品数据管理（PDM）系统和ERP系统有效集成，使数据交换顺畅。2.2CAE软件CAE（计算机辅助工程）是在有限元法、有限差分法、有限体积法等数学理论的基础上发展起来的数值模拟分析技术，越来越受到科技界和工程界的重视。由于采用有限元法的CAE软件是当前发展的主流，故这里

6、只针对通用的有限元类软件进行介绍。在船舶工业中的通用的有限元求解软件包括：ABAQUS、SYSNOISE、ANSYS、ANSYS/LSDYNA、AUTOSEA、MSC/NASTRAN、MSC/DYTRAN、HYPERMESH等。此外，由于船舶在水上工作的特点，也出现了一批专用的船舶流体力学分析软件。典型的包括FLUENT和SHIPFLOW软件等，其中前者的开发公司––FLUENT公司被公认为全球最大的计算流体力学软件供应商。目前通用的CAE软件，都采用多种高效的数值计算方法，大量线性、非线性问题均有解决方案。在船舶结构计算方面，CAE技术主要应用于船舶结构的强度计算、刚度计

7、算、稳定性计算、振动计算、抗冲击计算、噪声分析等多个领域。不同CAE软件常常在功能方面侧重点不一样，如MSC/NASTRAN和ANSYS在有限元线性力学领域十分成熟；ABAQUS软件则在有限元非线性接触、摩擦领域有特长；ANSYS/LSDYNA、MSC/DYTRAN由于采用显示动力学算法，强于冲击穿甲相关的计算；SYSNOISE则是声振分析专业工程软件，它拥有声场有限元、无限元、直接/间接边界元法等多种声学解决方案；AUTOSEA软件是基于统计能量分析方法的结构振动、声学计算软件；HYPERMESH强于网格划分，并