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关于上层建筑论文范文 船舶上层建筑结构设计结构建模一体化相关论文写作参考文献

分类:职称论文 原创主题:上层建筑论文 更新时间:2024-01-08

船舶上层建筑结构设计结构建模一体化是关于本文可作为相关专业上层建筑论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文教育是社会的上层建筑论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。

摘 要:居住区构造采用边设计边建模的作业模式,将节省整体的设计工时及模型作业工时、提高工作效率、提高设计质量,方便舾装设计提前作业,缩短居住区设计周期.

关键词:居住区;边设计边建模;结构设计方;生产

一、设计背景

1.上层建筑结构特点.上层建筑的功能主要是船员居住、工作及储藏部分工具,其结构主要由前、后端壁,左右侧壁、内墙及各层甲板围成,船体结构相对平直方整,非常直观,但是详细设计图纸量比较多,承载了大量的结构及舾装相关的信息,各专业作业信息交叉,研讨事项较多,导致结构设计和结构建模两个专业作业量均较大且繁琐.

2.上层建筑受力特点.由于上层建筑位于干舷甲板以上,且一般不大于船长的0.15倍,很少承受船舶的总纵弯曲应力,因此在计算时不参和总纵强度计算.受力主要来自局部载荷,上层建筑外墙受力主要来自波浪冲击力,尤其是上层建筑第一层没有保护的前端壁及侧壁受力较大.

3.目前设计模式及不足.按照我司传统做法,在新船设计时上层建筑和其他结构设计图纸一样,由结构设计科利用AUTO CAD软件设计出图后,交由生产设计科进行TRIBON三维建模,结构设计和结构建模使用不同的设计软件,两种软件完全独立,导致这种模式设计周期长,大量的舾装信息二次传递,重复劳动多,且前期设计瑕疵较多,容易出错,结构设计和生产设计之间的对应工作量较多.

二、结构设计和结构建模一体化设计模式准备工作

1.设计人员必要的知识和教育.一体化设计人员须熟练掌握上层建筑规范计算、振动计算、强度校核、结构布置等方面的设计知识;熟悉各种居住区内的舾装布置,又需掌握相关结构的生产工艺、制造经验;熟悉AUTO CAD操作方法及熟练掌握TRIBON建模能力.在综合考虑后,由结构建模人员进行结构设计方面的知识学习,承担一体化设计作业.按照构想,组成了一个四人的上层建筑设计小组,结构设计1人,结构建模3人.为了适应这种作业模式,对居住区结构设计的知识进行了全面的总结,并对结构建模人员进行了详细的专业知识教育,使作业者初步具备了进行详细居住区结构的设计技能,并在实际作业中予以指导,不断进步.

2.作业流程及职责划分.为了防止作业质量下降,实船作业时须明确各专业的职责:(1)结构设计科负责新船上层建筑设计指导、图纸审核、他科图纸协议审核、船东及船级对应指导等.(2)结构建模负责一体化设计工作.在结构设计的指导下,负责具体的结构设计、制图、结构建模、内部对应及协调、船东船级间的对应协助等相关工作.(3)结构设计对最终的设计负责,结构建模仅是具体的作业者.结构设计仍在有资格的设计专家的控制下进行,作业质量得到保障.(4)有关图纸协议.上层建筑其他专业相关图纸协议仍以结构设计方为窗口,将协议图转发给结构建模作业者,由其进行协议;协议结果经结构设计担当确认后,返却给相关专业.结构建模人员及时把协议结果落实到具体的图纸中.

三、实船作业

采用新的设计模式,我司对28,000吨多用途船、61,000吨散货船、60,000吨大开口散货船、308,000吨VLCC、36,000吨多用途船等船舶上进行了一体化设计作业.

1.设计要领.居住区边设计边建模模式设计主要分二部分:一是初步设计及建模(11-006制作);二是详细设计及精细化建模(各层甲板RELEASE图制作).

2.初步设计及建模.根据船舶总布置图(G/A)、内装布置图等确定钢墙的布置,确定暴露甲板的倾斜坡度及走向;通过规范计算和振动计算,确定各甲板和钢墙的厚度,确定DECK BEAM SPACE及DECK BEAM规格,确定内外壁的STIFF SPACE及STIFF规格,确定内壁波形壁布置.初步确定主要的分段划分,利用TRION软件对甲板、内外壁、DECK BEAM、门孔等进行大骨架进行结构建模.通过振动计算,确定GIR.的布置并计算其规格.初步设计结束后将各层甲板图及主要截面从TRIBON中调出,导入AUTO CAD中,进行结构计划图(11-006)的制图作业.11-006初步完成后發给船装、机装、内装等设计科及制造部门进行协议,并进行居住区的分段划分、组立要领和搭载要领的确定.协议结果编入11-006,本图经结构设计方审核签字后,送审船东船级并配布给他科作业.

3.详细设计及精细化建模

基于11-006及最新的舾装来图及其他信息,在TRIBON系统内进行居住区的详细设计及精细化建模.

按照其他专业要求进行必要的结构及布置调整.比如:(1)加入分段缝,根据钢材的采购规格布置板缝;(2)门、窗、设备开孔的布置和调整;(3)确认DECK BENM布置及规格及端部形式;(4)确认GIR.布置及规格,部材贯穿孔追加、肘板的确定及GIR.端部形式的确认.(5)确认电梯井加强材的布置及顶部吊钢丝绳用的横梁设计.(6)内外墙壁的板厚确认及调整,悬挑甲板下结构加强计算和校核,他科的设备加装在居住区甲板或壁上,进行强度校核,布置补强材加强.(7)确认和周边结构的连接部分,需要加强的,通知相关构造的设计者进行补强追加.(8)根据制造要求,追加焊接收缩量、撘载余量、坡口、过焊孔、添加防变形条材等相关信息.等等.根据CHECK LIST,逐项进行检查确认设计图纸,最终由结构设计担当检查确认后签字发行.

四、结构设计和结构建模一体化作业模式的优点和不足

1.一体化作业的优点

(1)设计周期缩短.采用设计和模型一体化作业模式,省去了结构设计出图的设计周期,结构建模提前进行,模型提前完成,在结构模型基础上的进行舾装作业,相应提前.我司308K VLCC整个居住区的设计周期比传统提前了两个月左右,节约了大约1500工时.(2)有效避免信息的二次传递造成的错误现象.作业人员直接和船、机、电相关人员协议,协议结果直接体现在图纸中,取消了结构设计科对信息的二次传递.(3)设计工时明显减少.减少信息的二次传递,提高了信息传递的效率及准确性,模型作业人员直接和船、机、电相关人员协议,协议结果直接体现在模型图纸中,取消了结构设计科传递信息的环节,效率提高,准确性提高.省去结构详细设计图纸的制作,如11-601、11-602等,模型RELEASE图和结构图合二为一,减少了二维结构图纸制图及不必要的重复事务性工时.(4)设计不具合减少、且更合理.由于建模人员具备生产设计及制造经验,模型比较直观,能很方便地发现一些比较隐蔽的设计错误和不合理设计,可以及时进行修正,大幅度提高了设计合理性和正确性,设计不具合大大减少,减少现场的返工,设计出的结构更加方便制造,提高了制造效率.(5)扩展员工作业技能.一体化作业人员,掌握和融合了两个专业的知识,增加了员工技能,充分体现了我司着重培养多技能复合型人才的人才策略,边设计、边建模,使原先简单枯燥的建模作业不再乏味枯燥,作业强度降低,提高了作业者的学习积极性和主动能动性.

2.一体化作业的不足

由于一体化作业周期提前,在详细设计和精细化建模阶段,其他专业有些信息不能及时准确给出,导致后期TRIBON系统中模型修正量增大,浪费了工时.一体化作业还需要舾装等相关专业给予适当配合,上层建筑舾装布置设计尽量提前,并尽早取得船东的认可,以减少后期的修改工作量.

五、结语

通过目前几艘实船设计验证,我司采用的上层建筑结构设计和结构建模一体化的作业模式,有效地提高了设计及制造效率,上层建筑设计周期大幅缩短.一体化作业目前尚在进一步完善阶段,相信在累积更多经验以后,一体化作业可在更大范围内推广,以提高设计效率、缩短设计周期.

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参考文献:

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