中国船舶设计中心

2022-09-11 04:25 点击:160 编辑:邮轮网

本篇文章给大家谈谈《中国船舶设计中心》对应的知识点,希望对各位有所帮助。

本文目录一览:

全国有哪些船舶设计院

1、上海船舶研究设计院

上海船舶研究设计院(SDARI)成立于1964年,是中国船舶工业集团公司旗下具有国际影响力的民用船舶设计单位。

2、长江船舶设计院

长江船舶设计院(简称CSDI)是交通系统最大的船舶设计研究单位,建院已有五十年的历史,主要从事各类海洋及内河的民用船舶、军辅船舶和港口起重机械的研究与设计。

以及水运工程大型设备制造安装的监理、船舶自动化控制设备的开发与生产,并从事船舶通用机械、环保工程及设备、计算机应用技术的开发与研究 。

3、中国船舶及海洋工程设计研究院

长江船舶设计院(简称CSDI)是交通系统最大的船舶设计研究单位,建院已有五十年的历史,主要从事各类海洋及内河的民用船舶、军辅船舶和港口起重机械的研究与设计。

以及水运工程大型设备制造安装的监理、船舶自动化控制设备的开发与生产,并从事船舶通用机械、环保工程及设备、计算机应用技术的开发与研究 。

4、广州船舶及海洋工程研究设计院

广州船舶及海洋工程设计研究院隶属中国船舶工业集团公司,是华南地区最大的船舶及海洋工程总体科研院所。

5、武汉理工大学华东船舶设计研究院

武汉理工大学华东船舶设计研究院是依托武汉理工大学交通学院组建,专门从事船舶与海洋工程设计、咨询、监造、研究、开发、试验检测、计算与业务培训、水运系统分析与评估等服务的设计研究机构。

参考资料来源 :百度百科-上海船舶研究设计院

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参考资料来源 :百度百科-广州船舶及海洋工程设计研究院

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船舶结构设计

一 概述

船舶结构设计是在满足船舶功能及总体性能要求的前提下,通过结构设计使船舶在寿命期间强度、刚度、稳定性等均能满足使用的要求。船舶结构设计的内容决定了其设计计算任务的繁重。随着世界船舶市场对高技术含量、高附加值船舶需求的加大,各国船舶业间的能力竞争日趋激烈。现代造船技术正朝着高度机械化、自动化、集成化、模块化、计算机化方向发展。为了缩短船舶产品研制开发周期、降低开发费用,提高船舶结构设计计算效率已提上日程。

技术的推动和需求的牵引使计算数值仿真技术得以迅速发展,在船舶结构设计中,以有限元为核心的CAE(Computer Aid Engineering)技术——计算辅助工程技术,越来越受到重视,各种各样的仿真方法和仿真工具正逐步得到应用。CAE技术已成为船舶结构设计中不可或缺的有力工具,是解决大量工程优化问题的基础。为适应船舶工业的迅速发展,解决实际工程问题,迫切需要开展CAE在船舶结构设计中的应用及开发。

二 船舶结构设计的特点及CAE发展的现状

船舶经常运营于高速、强水流、强气流等环境条件下,船舶设计结构不仅要考虑船舶总纵强度、局部强度、结构稳定性,还需要考虑振动、冲击、噪声等。由此可见,船舶结构设计是一门技术含量高、设计难度大的学科领域。船舶结构设计的困难的另一个重要方面是由于船舶体积庞大,在很多场合下无法象汽车、飞机等一样做整体试验。传统船舶结构设计是通过母型船改进,结合经验开展简化结构的定性分析计算完成,其结构设计、计算和分析包含大量的经验成分。船舶结构试验开展的困难,加大了船舶结构设计对数值仿真技术的依赖性,CAE技术成为船舶结构设计的重要工具。

CAE从字面上讲是计算机辅助工程,其概念很广,可以包括工程和制造业信息化的所有方面。但传统的CAE主要是指工程设计中的分析计算和分析仿真,其核心是基于现代计算力学的有限单元分析技术。CAE起始于20世纪50年代中期,而真正的CAE软件诞生于70年代初期,到80年代中期,逐步形成了商品化的通用和专用CAE软件。近40年来,CAE技术结合迅速发展中的计算力学、计算数学、相关的工程科学、工程管理学与现代计算技术,从低效检验到高效仿真,从线性静力求解到非线性、动力仿真分析、多物理场耦合,取得了巨大的发展与成就。在日趋全球化的市场氛围中,企业间的竞争将表现为产品性能和制造成本的竞争。而CAE在产品研发及创新设计中所显示出的无与伦比的优越性,使其成为现代化工业企业在日趋激烈的市场竞争中取胜的重要条件。利用CAE软件,可以对工程和产品进行性能与安全可靠性分析,并对其未来的工作状态和运行行为进行虚拟运行模拟,及早发现设计缺陷,实现优化设计;在实现创新的同时,提高设计质量,降低研究开发成本,缩短研究开发周期。CAE与CAD/CAM等软件一起,已经成为支持工程行业和制造企业信息化的主要信息技术之一。

CAE软件技术的发展,促使CAE在各行各业得到了极为广泛的应用。目前,CAE软件已在国外广泛应用于核工业、铁道、石油化工、机械制造、汽车交通、电子、土木工程、生物医学、轻工、日用家电等工业和科学研究领域。CAE在船舶行业也正迅速发展,目前各大舰船科研院所均引进CAE软件开展日常设计研究工作、各大船级社均采用CAE有限元软件进行自行规范计算的设计与研究。

三 CAE技术在船舶结构设计中的应用

目前CAE技术在船舶结构设计中已使用非常广泛,已渗透到船舶结构设计计算中的每一个领域,下面分别介绍CAE在船舶结构各计算领域中的应用。

3.1 强度

强度是船舶结构设计首先要考虑的问题。船舶结构强度计算主要包含全船总纵强度计算和局部强度计算。总纵强度是校核船体的纵弯曲计算波浪条件下船体各横剖面内纵向结构构件的应力,并将它与许用应力进行比较以判定船体的强度。传统的船舶总纵强度计算常常仅对典型横剖面进行计算,通常需要进行多次近似计算才可以得到最终结果,而采用全船有限元建模的方式,船舶总纵强度的计算变得较为容易。图1是某船在六级海况总纵强度中垂状态计算结果。在全船有限元模型CAE计算下,全船的每一个模剖面任意构件的应力情况都可以在计算结果中反映。目前由于全船总纵强度有限元计算需要耗费大量机时进行三维模型的建立,要开展全船总纵强度CAE计算需要较长周期,但如果全船三维CAD模型已经存在,船舶CAE计算将变得十分方便。

船体结构局部强度计算主要包括对底部结构强度计算、舷部结构强度计算、球鼻首结构强度计算、甲板结构强度计算、舱壁结构强度计算、主要设备基座强度计算等。传统计算方法对船舶局部结构的计算通常建立在简化的梁系结构和板架结构来计算,计算模型也通常是平面模型,空间复杂结构常常无法完成计算。而运用CAE技术任意复杂的船舶局部结构,其强度问题都能迎刃而解,并且计算结果非常详实。图2为船舶底部结构局部强度有限元计算结果。

图1 全船总纵强度计算 图2 底部结构强度有限元计算

运用CAE技术进行船舶结构强度计算目前应用非常广泛,CAE已成为实际船舶结构强度计算的不可缺少的工具。

3.2 刚度

在船舶结构强度满足的条件下,船舶结构设计的另一个重要指标就是刚度,即在预定的载荷下船舶结构的变形必须在许用的范围内。如规范规定全船在波浪下的静变形不大于船长的五百分之一。图3是对典型船舶双臂尾轴架结构刚度CAE计算结果。

利用先进CAE计算软件,可以真实的反映结构的实际承载情况,能考虑传统方法不能计算的复杂结构的变形问题,而且结果更准确可靠。

图3双臂尾轴架结构刚度计算 图4 甲板板架板架结构稳定计算

3.3 稳定性

船舶结构的稳定性分析,即船舶结构的失稳计算,属于船舶结构计算的重要组成部分。船舶结构稳定性计算常常包括对支柱结构的失稳欧拉力的校核计算、甲板纵骨带板结构失稳欧拉应力计算和甲板板架、底部板架结构失稳计算。图4是对典型甲板架板架结构稳定计算结果。传统计算方法对结构失稳计算通常仅能对支柱、简单板架结构进行计算。运用CAE方法可以快捷的计算复杂结构的失稳问题。

3.4 振动

船舶结构的振动计算对于船舶结构设计十分重要。规范要求,船舶总振动固有频率应避开主机频率、轴频、螺旋浆叶频等,尾部板及板架结构振动固有频率要避开螺旋浆激励频率;机舱区板及板架要避开主机频率。

图5 某舰总振动计算

图6 船舶尾部振动计算

船舶结构总振动传统计算方法是将全船简化为二十站变截面的空心梁,然后用经验公式计算得附连水质量附加到总船质量上进行振动计算。这样计算方法能在相当简化的程度上得出计算结果,但会把实船会遇到的横向总振动、扩张收缩等的振动形态给忽略掉。全船CAE振动计算能精确的建立全船有限元模型,并根据船体外板的空间形状考虑水对总振动的影响,而不必用人工经验公式计算的方式加附连水质量。全船CAE计算的结果可以全面的仿真全船在水中振动的情况。图5为某船总振动模态。

船舶尾部结构振动是船舶结构振动的一个难题,该问题不但涉及到船舶结构本身的固有频率,还涉及到船体结构与周围流场的流固耦合振动,要详细研究船舶尾部结构振动问题,传统方法仅能做定性分析,CAE技术为其提供技术解决方案。图8为某船尾部振动计算结果。文献[4]也利用SESAM有限元程序船舶尾部振动进行响应预报。

尾轴架结构的振动问题也是船舶局部振动经常要面对的问题,传统计算方法也只能对其做相当的简化求出近似的结果。文献[5]运用有限元法建立尾轴架结构的真实实体模型,并进行了详细的干湿模态计算。

3.5 冲击

船舶抗冲击性是目前越来越受相关专业人员重视的学科领域,对于军舰来说尤为重要,因为舰船结构抗冲击性是舰船生命力的重要保障。设计军舰结构时,舰船结构不但要经受强大的风浪载荷,还需要考虑舰船结构承受炸药爆炸的冲击载荷。该领域分两大类研究范畴:舰船结构抗水下非接触爆炸计算研究和舰船结构抵御接触爆炸穿甲研究,统称舰船结构抗冲击研究。舰船抗冲击性在传统方法中无法计算。近些年来,随着计算硬件的发展及CAE技术的发展,从船局部结构到整舰的CAE抗冲击评估计算逐步可以在微机上开展。文献[6]运用MSC.DYTRAN对加筋板架爆炸载荷下动态响应进行了数值分析,文献[7]对某型水面舰船全船结构在水下爆炸冲击波载荷作用下的动态响应进行了MSC.DYTRAN数值模拟。图7为某舰整舰水下爆炸冲击计算有限元模型。图8为某柴油机基座抗冲击计算结果。

图7整舰水下爆炸冲击计算

图8 某柴油机基座抗冲击性计算

整舰结构抗冲击CAE计算规模一般较大,有限元模型的网格质量、单元选择、材料选择、外载荷的施加方法及计算算法的选择对计算结果有重要影响。整舰CAE计算仍是技术含量很高的领域,亟需投入大量力量去研究和开发。

3.6 噪声

舰船结构的噪声主要包含舰船舱室内噪声研究和舰船结构水下噪声研究。船舶噪声的治理一直以来和舰船结构振动密不可分,但又与船舶结构振动很不相同。船舶结构振动常常只需要解决低频问题,而船舶结构噪声问题常常频段范围很宽,从几赫兹到几十万赫兹。CAE技术中的有限元法显得力不从心,因为声学问题如果要用有限元的方法来进行计算,随着频率的加大,网格的密度要非常之大,就算是简单的结构其计算模型也非常巨大,以致于现有的计算机无法完成计算。故在噪声领域有限元法常用于低频、中低频的计算,中高频以上问题需要采用其它CAE技术,包括统计能量法、边界元技术、无限元技术等。图9为运用AUTOSEA软件,对简化的全舰船结构进行声幅射计算的例子。

图9 全舰声幅射计算

四 船舶结构CAE技术应用的特点

CAE技术正应用到船舶结构设计算的每一个领域。CAE在船舶结构设计中有如下几个优点:

1. 可视性 采用CAE进行船舶结构计算,可以从图像上看到分析结构的大小、材料、边界条件、载荷条件等,大多数CAE软件均提供了良好的人机交互环境。

2. 真实性 运用CAE技术对船舶结构建模能反映船舶结构的真实几何情况。无论是板架结构还是实体结构,无论是简单平面结构还是复杂空间结构,CAE的建模功能都能根据问题的需要,作适当简化,建模反映结构的真实情况,为精确计算打下基础。

3. 详实性 运用CAE工具进行船舶结构计算,可以根据模型参数情况、加载的条件及计算参数的设定,详实求得计算结果。根据设计人员的需要求得任意部位需要的计算结果,可根据设计人员提供参数的准确程度,详实反映结构物理情况。

4. 强数值运算能力 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。不同CAE软件常常是功能侧重点不一样,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、声学设计工具;HYPERMESH强于网格划分,并是目前很适合于做结构力学优化设计的软件。

尽管运用CAE技术开展船舶结构设计计算有上述优点,但目前仍有以下问题:

1. 如何快速建模是船舶结构CAE设计的一个重要任务。由于船舶行业自身特点,船舶结构二维CAD设计在相当长一段时内还将存在,并在工程中发挥重要作用。目前从二维CAD图纸设计到三维CAE模型的生成,需要花费大量时间。

2. CAE目前使用难度仍然较大。由于有大量CAE软件的存在,并且各CAE软件均有很强的专业背景,要想使用好特定的CAE软件,设计使用人员必须具备相当的相关领域的专业知识。CAE软件目前仍停留在少数专业人员的使用范畴内。

3. 修改设计CAE计算工作量较大。由于CAE的计算过程复杂,做一次设计修改相当于重新开始做一次CAE计算。很多情况下网格划分、边界条件的定义等都要重新进行。对于一个小规模问题,重新计算工作量增加不明显,如果对一个大规模计算,则需要耗费大量机时。

4. 目前船舶结构CAE计算尚不存在质量控制标准。虽然CAE在船舶行业的应用已有很长时间,并且大量任务已采用CAE分析计算,但CAE建模的简化程度、网格的质量、边界条件的设定、外载荷加载方式都和具体分析计算的人员的经验有很大关系,其计算结果的准确程度也很不一样。常常出现不同人员对同一问题进行计算而得到不同结果的现象。

五 总结及展望

随着船舶结构设计技术的深入开展船舶强度、刚度、稳定性、振动、冲击和噪声各领域的CAE应用将越来越广泛和深入。CAE不仅可以解决船舶结构传统经典力学问题,新兴的学科领域如爆炸冲击领域问题也有解决方案;CAE不仅在现有结构的力学计算上发挥巨大作用,在船舶结构设计创新,新材料、新结构形式的使用上也将发挥不可替代的作用。

展望未来船舶结构设计中CAE技术将有如下特点:

1. 船舶结构CAE计算领域更加扩大。在船舶结构CAE计算将在更加精确的基础上扩大计算的学科领域,如流体与固体的耦合计算、振动与声学的耦合计算、高速冲击下的结构力学与热力学计算等。

2. CAD设计与CAE计算更紧密结合。由船舶结构二维、三维图纸设计方案均能方便的转化为CAE分析的几何模型。

3. CAE软件操作的更简便实用化。CAE技术将成为更大范围内工程技术人员的实用工具,而不仅仅停留在少数专业人员手中。更人性化、智能化的CAE工具将帮助大多数船舶结构设计技术人员解决日常设计问题。

4. 特定问题CAE计算参数化。产品的型号系列化一直以来是设计人员的工作内容,在船舶结构设计中有很多领域都需要对结构相似的类似问题进行计算,特定问题CAE参数化将大大方便设计人员的结构优化设计工作。

5. 船舶结构CAE计算的规范化。针对不同的船舶结构设计计算领域,将制定规范标准化CAE计算过程,使CAE船舶结构设计计算的正确性有保障。

有哪位朋友能提供一些造船厂的联系方式

中国造船厂名单 (2007-02-22 22:31:24)

分类:船舶专业知识

中远集团南通远洋船舶配套有限公司

辻产业重机(江苏)有限公司

大宇造船海洋(山东)有限公司

九江海天设备制造有限公司

阿雷斯登海洋科技有限公司

上海多正软件开发有限公司(MultiPlus)

JL MARINE ENGINEERING PTE LTD

南京华泰船业有限公司

heinenhopman marine equipment shanghai co.,ltd

舟山市鑫亚船舶修造有限公司

广州番禺鸿迅装饰材料厂(内装工程)

信昌机器工程有限公司

上海意中海事咨询服务有限责任公司

宁波金海湾游艇制造有限公司

麦基嘉(上海)贸易有限公司

杭州前进联轴器有限公司

韩国株式会社STX北京代表处

荣成市西霞口船业有限公司

伊纳克赛(南通)精致内饰材料有限公司

滕州丰尔达金属制品有限责任公司

秦皇岛平航船舶机械设备有限公司

中船船舶重工(泰兴)有限公司(原名:泰兴市贝斯特船舶配件有限责任公司)

万邦永跃船舶修造有限公司

泰山泉州船舶工业有限公司

中船机械制造有限公司

Frank Mohn China Ltd Shanghai Rep Office

南通中远船舶钢结构有限公司

宁波东和船舶物资公司

丹麦科罗里斯控制有限公司上海代表处

上海船舶工艺研究所

深圳江辉船舶工程有限公司[游艇快艇]

泰豪科技股份有限公司

中国船舶报社

江门市南洋船舶工程有限公司

中国船舶工业第6354研究所

韩国杰奥船舶技术(上海)有限公司

深圳市捷信诚航贸有限公司

江苏东台市中新实业公司上海办事处

南京中船绿洲机器有限公司

韩通船舶机械设备(通州)有限公司

意克达国际贸易(上海)有限公司

长江船舶设计院

烟台莱佛士船业有限公司

上海华润大东船务工程有限公司

广州协尔达船舶设计有限公司

J A Marine Consultant Ltd.

舟山市定海盘峙船厂

葫芦岛渤船重工船舶修造总公司

大连福凯船舶设计有限公司(中瑞合资)

大连君达新技术发展有限公司

张家港市圣华钢结构制造有限公司

江门市安利机电工程有限公司

中国海洋石油总公司

中国船舶工业集团公司芜湖造船厂

MSC.Software公司

秦皇岛广进元船舶技术有限公司

天津市斯莱顿电子有限公司

大连弘安船舶管理有限公司

山东省黄海造船有限公司

中海长兴国际船务工程有限公司(原上海粤海长兴船务工程有限公司)

常德达门船舶有限公司

苏州标图高级坐椅有限公司

上海立丰船厂

秦皇岛新远船舶机械设备有限公司

美国船级社

广州航海仪器厂

广州市阿盖特科技有限公司

华南船舶机械厂

厦门船舶重工股份有限公司

浙江省台州市强力绳缆厂

泛华设备有限公司上海代表处

上海华诚船用设备有限公司

德国劳氏船级社上海代表处

华海船用货物通道设备公司

无锡伏尔康科技有限公司

中海集团国际贸易有限公司

上海汇和船舶装潢有限公司

东莞市江龙船舶制造有限公司

秦皇岛市环海船舶备件有限公司

江西航海仪器厂

江西朝阳机械厂

大连辽南船厂

Project Partner Ltd.

上海博立科技发展有限公司

华南建材(深圳)有限公司

中国船舶工业贸易武汉公司

中国长江航运集团青山船厂

南京中亚船舶设备有限公司

西江造船厂

中国船舶工业物资总公司金属一处

常熟市耀星玻纤绝缘制品有限公司

中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司

浙江省乐清市阀门厂

南通普希通船舶服务有限公司

澄西船舶修造厂

中国长江航运集团金陵船厂

深圳市好利来贸易有限公司

广州海工液压舵机厂

广州文冲船厂有限责任公司

沪东中华造船(集团)有限公司

江洲造船厂

上海海臣工业贸易公司

中国船舶工业物资华东公司

江南造船(集团)有限责任公司

北京船舶工业管理干部学院

上海市造船工程学会

上海外高桥造船有限公司

《柴油机》杂志编辑部

常熟市舟鑫船用起重舾装件有限公司

式玛涂料(香港)有限公司 上海办事处

中船信息科技有限公司

中国船舶工业集团公司

上船澄西船舶有限公司

挪威船舶咨询公司上海代表处

南通中远川崎船舶工程有限公司

青岛北海船舶重工有限责任公司

镇江船用柴油机厂

深圳船舶工业贸易公司

青岛北海船厂游艇分厂

中国船舶工业贸易公司

正茂集团有限责任公司

武昌造船厂

国营海东造船厂

镇江船舶螺旋桨厂

海鹰企业集团有限责任公司

浙江海星灯具电器有限公司

中国船舶及海洋工程设计研究院

广州船舶及海洋工程设计研究院

江西船用阀门厂

上海船舶设计研究院

世界排名

1 韩国现代重工 2 韩国三星重工

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6 日本今治造船7 韩国现代尾浦

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国内排名

1.江南造船(集团)有限责任公司

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4.南通中远川崎船舶工程有限公司

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6.江苏新世纪造船股份有限公司

7.江苏金陵船舶有限责任公司

8.芜湖造船厂

9.浙江圣龙海运有限公司

目前有哪些主流船舶设计软件?

1、AUTOCAD

这是最普遍使用的绘图软件,就绘图而言是个很不错的软件.不过其功能很有限,不能做绘图以外的其他工作。

2、TRIBON

这是目前大多数东亚船厂和设计单位使用的软件,做设计很方便的。不过该软件属于船舶行业的专用软件,即使是专业人员也需要比较长时间的学习才能掌握。韩国在使用该软件方面比较成熟,还有许多相关的二次开发。

3、NAPA

该软件同样是专用的船舶设计软件,其在型线设计方面的功能非常强大。特别是在设计大型船舶方面,NAPA的优势很明显。不过目前国内用NAPA的还不是很多。

4、CATIA

这是一个很优秀的生产设计软件,但目前在船舶行业的应用还不是很普遍。虽然TRIBON和NAPA都内做三维模型,但CATIA能让三维模型动起来。CATIA做彷真功能非常强大,很可能是将来船舶行业发展的方向。但CATIA对计算机性能要求很高,一般都只能在配置非常好的PC或比较高档的图形工作站上运行。

希望能对您有所帮助。

关于《中国船舶设计中心》的介绍到此就结束了。

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