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| 船体结构三维数字模型是船舶CAD/CAM应用的基础，也是船体结构信息链中最重要的组成部分。通过三维模型对舰船产品进行虚拟性能测试、结构强度分析，不仅要求船舶CAD数据能够快速准确传递到各类测试环境，更需要一套功能齐全、规范化的虚拟测试和验证系统。本文以Tribon建立的船体模型作为船体结构信息来源。作为一个高度集成的数据库系统，Tribon系统涵盖了船体各个专业的建模数据信息，在其内部数据是可以兼容和共享的。但Tribon的数据库开放程度有限，对于结合结构分析测试、优化设计等进行的进一步开发都比较少，不能有效实现现代主流数据库的开放互连功能，极大地阻碍了造船企业的全面信息化发展。因此，对Tribon数据提取方法的探讨和实践可以使Tribon底层数据资源得到有效利用，同时也能用较短的时间为各种测试提供准确的数据。目前，军船和民船的结构强度校核主要是根据船舶检验部门或船级社颁布的有关规范进行。但规范要求的条目繁琐，在根据船舶入级与建造规范进行强度校核时，计算量庞杂，结构计算说明书也需要进行整理，工作量是巨大的。因此，针对目前舰船结构设计和测试的技术现状，开发一套体系完备的舰船强度规范测试软件，向船舶制造厂、航运部门、设计部门和船舶审图与检验部门提供一类快捷方便、功能齐全的结构规范测试工具，不仅可以提高舰船设计和审图部门的工作效率，缩短船舶实际审图周期，还可以有效提高舰船的设计质量和结构的安全系数，增强舰船规范的使用效率。论文的研究工作总结如下：首先，本文综合研究了Tribon船体建模方法、模型数据抽取方法及TribonVitesse二次开发技术，学习并实践了数据抽取语法，为探索“如何将Tribon模型数据导出到静强度军规测试软件进行测试”奠定了理论基础。第二，从XML基本知识和语法编写方式出发，论述了Tribon系统输出船体结构信息（包括船体各个分段、板架、开孔、剖面等及相关的属性信息、拓扑信息和几何数据的建模特征等）到XML中性文件的原理和方法。利用XMLDOM解析工具，准确的将船体XML文档信息以一定的数据命令格式写入并存储至系统内部，作为下游AutoCAD软件和OpenGL模型绘制以及基于规范的结构静强度测试软件的数据来源。通过对XML文档的信息提取，达到了利用中性文件传递和共享模型数据信息的目的。第三，在通用平台AutoCAD软件上，利用ActiveXAutomation开发技术研究了船体模型的自动生成方法。模型的输出选用三维线框型式，通过AutoCAD对象库的引用和VB对AutoCAD控制权的获取，进入模型空间创建新的图形。在程序的自动建模过程中，作者根据曲面板架和平面板架数据信息的各自特征分别设计了Display_CurvedPanel和Display_PlanePanel两大子过程，创建了板架板缝线、板轮廓线、扶强材安装轨迹线和扶强材轮廓线等等模型信息。这一实践工作可以帮助更多的协同设计人员分析、查看船体建模特征，参与船体结构型式的修改和调整。最后，在“舰船总纵强度虚拟测试系统”的基础上，设计了舰船局部结构静强度军规测试软件，利用XML文档与测试系统数据库的接口及船体XML文档解析技术完成了Tribon软件与规范测试系统间的船体数据转换，使舰船测试模型数据能够正确导入规范测试系统。软件将VB+OpenGL三维动态查看模块集成进来，实现了测试对象的三维可视化。测试模块依据《舰船通用规范”（GJB4000-2000）》及《水面舰艇结构设计计算方法（GJB/Z119-99）》，按照“模型导入-载荷计算-板格计算-骨材计算-板架计算”的测试流程，初步实现了基于规范的船体结构局部静强度数字化测试与验证。软件的运行过程较为稳定，将各个选定肋位的测试结果与船体结构强度计算书进行对比，结果基本一致。本文对舰船的测试信息化、经验知识化等问题做了初步规划和实现，展示了相应的方法和平台，为“水面舰船总体性能虚拟测试系统研制”提供了一定的技术支撑。 |
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