船舶设计系统介绍及比较
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船舶动力系统的设计与优化随着全球贸易的不断增长和船舶行业的发展,船舶动力系统的设计和优化变得日益重要。
船舶动力系统是船舶运行的关键,直接影响航速、燃油效率和环境影响。
本文将探讨船舶动力系统的设计与优化,以及其中涉及的关键因素。
1. 船舶动力系统概述船舶动力系统可分为主机(主发动机)、辅机及其相关控制和监控系统。
主机产生船舶的推力和动力,而辅机提供电力和船舶的其他功能。
船舶动力系统的设计与优化目标是最大化船舶的效率,同时减少燃料消耗和环境污染。
2. 动力系统设计因素2.1 船舶类型与任务不同类型的船舶具有不同的任务和运行条件,因此在设计时需要考虑这些因素。
货船需要更高的载货能力和较低的燃料消耗,而客船需要提供更高的舒适性和安全性。
2.2 航速要求航速是船舶的重要性能指标之一,也是动力系统设计的关键因素。
航速要求将直接影响主机功率和推力需求,进而影响燃油消耗和操作成本。
因此,在动力系统设计中需要合理选择主机类型、数量和配置。
2.3 燃油消耗与环境影响降低燃油消耗和环境影响是全球航运行业面临的主要挑战之一。
动力系统的设计与优化可以通过减少燃料消耗和排放来实现可持续发展。
因此,应考虑采用更高效的主机技术、节能设备和清洁能源替代传统燃料。
3. 动力系统优化方法3.1 主机选择与配置根据船舶类型和航速要求,选择适当的主机类型和配置是动力系统优化的首要任务。
主机的选择包括燃油类型(如柴油、天然气等)和功率类型(如常规轴、推进器等)。
主机配置涉及主机数量、布置和控制方式的选择,以最大化推力效率和功率输出。
3.2 螺旋桨优化螺旋桨是船舶动力系统中的关键组成部分,对推力效率和航速具有重要影响。
螺旋桨的优化包括螺旋桨类型、直径、螺距和叶片数的选择。
同时,通过改进螺旋桨的造型和流动特性,可以减少螺旋桨的阻力和噪声,提高航行性能。
3.3 节能设备的应用节能设备是船舶动力系统优化中的另一关键因素。
例如,废热回收系统可以利用主机产生的废热来产生电力和热能。
船舶设计手册总体分册第一卷:船舶设计概述1.1 船舶设计基础1.2 船舶设计原则1.3 船舶设计流程1.4 船舶设计软件及工具第二卷:船体结构设计2.1 船体结构基本原理2.2 船体结构类型及比较2.3 船体结构材料选择2.4 船体结构设计计算第三卷:船舶动力系统与动力配置3.1 船舶动力系统概述3.2 主机、螺旋桨及舵机选择3.3 船舶动力系统布局3.4 船舶动力系统安全设计第四卷:船舶电气与自动化系统设计4.1 船舶电气系统概述4.2 船舶电气系统组成及原理4.3 船舶自动化系统设计4.4 船舶电力系统安全性设计第五卷:舾装系统设计5.1 舾装系统概述5.2 舾装系统组成及功能5.3 舾装系统关键设计要点5.4 舾装系统性能计算及验证第六卷:船舶舱室布局与设计 6.1 船舶舱室布局原则6.2 船舶舱室功能划分6.3 船舶舱室设计要求及标准 6.4 船舶舱室安全设计第七卷:船舶辅助系统设计 7.1 船舶辅助系统综述7.2 船舶辅助系统组成及原理 7.3 船舶辅助系统布局设计7.4 船舶辅助系统性能保障第八卷:船舶安全与环保设计 8.1 船舶安全设计原则8.2 船舶平台安全设计8.3 船舶环保设计及配置8.4 船舶紧急事故处理预案第九卷:船舶建造与试航9.1 船舶建造工艺流程9.2 船舶建造材料与工艺选择 9.3 船舶试航及验收测试9.4 船舶建造质量管理第十卷:船舶维护与修理10.1 船舶维护保养要点10.2 船舶常见故障问题及解决办法10.3 船舶修理工艺及原则10.4 船舶维护与修理安全管理总结:船舶设计手册编写的目的,应用范围及对于船舶设计工程师的指导意义。
请根据实际情况进行详细内容编写。
船舶动力系统的设计与性能分析一、船舶动力系统概述船舶动力系统是指由发动机装置、变速器、传动装置、推进系统及控制系统等构成独立完整的系统,实现船舶运行的动力来源、变速及控制的自动化以及推进装置的定位、控制等。
船舶动力系统的设计和性能分析是船舶设计和船舶运行的重要组成部分。
二、船舶动力系统设计1. 发动机选择要根据船舶的用途、性能需求及经济考虑选择合适的发动机类型。
通常有柴油机、汽轮机、气轮机、汽油机等各类动力机。
目前船舶动力主要依靠柴油机,但是随着环保要求的不断提高,气轮机等新能源动力也逐渐得到应用。
2. 变速器设计变速器是连接发动机和船舶推进系统的重要部件,通过变速器可以改变船舶的航速和运行方向。
变速器的设计应考虑船舶的航速需求、载重量和发动机的类型等因素,确定变速器的结构形式。
3. 传动装置设计传动装置包括轴系传动、减速器、联轴器以及滑轮系统等,主要用于传递动力和控制可靠性。
传动装置的设计应根据船舶用途确定要求的传动比、传动轴数以及承受负荷能力等因素,选择合适的设计方案。
4. 推进系统设计推进系统是指将发动机输出的动力转化为推进力,实现船舶运行的关键装置。
常用的推进形式有螺旋桨、水轮、喷气等形式。
根据船舶泊位及船舶性能要求选择最适合的推进系统。
5. 控制系统设计船舶动力系统的控制系统包括发动机及推进系统的控制、启动、停止以及其它控制操作的自动执行,其主要目的是保证船舶系统运行具有高的可靠性和安全性。
控制系统的设计应根据船舶类型、动力系统特点以及情境主体的需求等获得系统功能框架,设计合理的硬件及软件系统,保证其性能与安全。
三、船舶动力系统性能分析船舶动力系统的性能可以从多个角度进行分析,主要包括经济性能、工作性能和安全性能等。
1. 经济性能分析经济性能是船舶动力系统设计的重要目的之一,包括燃油消耗、航行速度、航行距离、动力效率等多种指标。
在设计时应根据船舶用途和航行条件进行经济性能的分析和计算,保证其在运行中的经济性。
船舶动力系统的研究与设计随着全球化的快速发展,海运业的重要性也逐渐凸显。
而作为海运行业的核心,船舶也在不断改进和提高,以适应更加多元化的需求和市场需求。
其中,船舶动力系统的研究与设计是保证船舶运转顺畅、效率高效的关键之一。
一、船舶动力系统的概念和组成船舶动力系统指的是为船舶提供动力的系统,主要包括船舶发动机、引擎室、液压装置、传动装置、推进装置、电气控制系统等。
这些组成部分的集成、配合以及优化,决定了船舶的运行状态和良好程度。
船舶发动机是船舶动力系统中最基础的组成部分。
按照功率不同,船舶发动机主要分为高功率柴油机、低功率柴油机和汽轮机等。
在选择船舶发动机时,需要根据船舶本身的型号和用途、航行路线和所需的航海时间等综合因素进行考虑和设计。
引擎室是船舶动力系统的核心组成部分。
它包括了所有发动机和传动装置,并负责对这些装置进行监控、调节和维护。
引擎室的设计和规划,需要保证船员的安全和操作性,同时也要考虑到设备的运转效率、噪声和振动等问题。
液压装置则负责船舶动力系统中各项液压控制任务。
这个系统通过使液体在封闭管道中流动,把能量转变为力量来驱动大多数运动控制装置。
液压装置包括水面控制、舵控和停泊锚链加力等。
传动装置是将发动机输出的动力传输到推进装置的关键部分。
传动装置一般分为主传动和辅传动两部分。
主传动主要包括离合器和减速器等,这些装置可以让发动机旋转更快,从而达到更高的转矩和效率。
辅传动则是设备的配套维修和保养措施,旨在保护主传动机组。
推进装置则是船舶动力系统中最为关键的组成部分。
推进装置可以将船舶向前或向后推进,同时也可以改变其方向和轨迹。
船舶推进装置的种类繁多,包括螺旋桨、喷气推进装置、水刀推进系统和磁悬浮推进装置等。
最后,电气控制系统则是为船舶中各项设备和部件提供电力支持的同时,也负责监控和调节系统中涉及电气方面的任务。
电气控制系统一般包括电动标数据、电动阀数据以及动态定位监控等。
二、船舶动力系统的发展趋势成熟的船舶动力系统可以让船舶运营更加高效、节能、安全和可持续。
超大型FPSO船舶的电力系统设计简介超大FPSO船舶的电力系统设计简介随着人类对石油资源的渴求,海洋石油开发在世界经济中占有重要地位。
FPSO是集海洋工程与石油加工处理于一体的综合性高技术、高风险、高附加值、高投入、高回报的系统工程。
FPSO浮式生产系统特别适合于远离海岸的中、深海油田,它相对于生产平台而言,具有抗风浪能力强,储油能力大,可以转移和重复使用等优点,浮式生产系统已成为当今海上石油开发的主流方式。
现在,人们常将载重量小于10万吨的FPSO,称为常规FPSO;10—20万吨,称为大型FPSO;20万吨以上,称为超大型FPSO。
FPSO通常是整个海上油田的中心装置,其主电站也往往是整个油田的电源中心,不但要给本FPSO船体供电,还可能要给远处的井口平台等装置供电,所以FPSO的电站容量规模极大。
超大型FPSO需要设置高达数十兆瓦乃至上百兆瓦的大型电站,受配电设备短路电流容量的限制,电网设计更有其特殊性。
本文将对FPSO的电气系统的主要设计原则,设计方法与思路进行重点和基本的介绍。
1.FPSO船舶电气系统主要设计规范与规则FPSO所有电气设备和材料的设计和安装,都必须基于相关的船级社规范、IEC92版—船上电气安装和国际通用的有关标准及规则等。
1.1主要船级社规范:世界上主要的入级船级社如下:●CCS(China Classification Society)—中国船级社●DNV(Det Norske V eritas)—挪威船级社●ABS(American Bureau of Shipping)—美国船级社●BV(Bureau V eritas)—法国船级社●LR(Lloyd’s Register)—英国船级社●GL(Germanischer Lloyd)—德国船级社●NK(Nippon Kaiji Kyokai)—日本船级社1.2主要的国际通用标准及准则:●International Electrok- technical Commission (IEC,92—出版物)—国际电工学会(IEC,92号出版物——船上电气安装)●National Fire Protection Association (NFPA)—美国消防协会●American National Standards Institute (ANSI)—美国标准协会●National Electric Manufacturers Association (NEMA)—美国电器制造商协会●Institute for Electrical and Electronic Engineers(IEEE)—美国电机电子工程师学会●America n Petroleum Institute (API,API—14F,APIRP—500)—美国石油协会●Underwriter’s Laboratories (UL) —美国保险安全实验室●International Maritime Organization(IMO)国际海事组织(包括1974年SOLAS约及有关决议和修正案)1.3其他参考采用的规则:●International Association of Classification Societies (IACS)—国际船级社协会●International Association of Independent Tanker Owner(INTERTANKO) —国际油船船东协会2.船舶设备电力负载计算的内容和方法2.1船舶电力负载计算概述2.1.1目的和意义船舶电力负载计算是根据全船用电设备的数量、负载和使用情况进行的,其计算结果是作为选择发电机容量和台数的依据。
船舶工程技术系统设计建模和仿真技术船舶工程技术系统设计建模和仿真技术是现代船舶设计与建造领域中的一项重要技术。
通过采用计算机辅助设计和仿真技术,可以有效提高船舶建造过程中的效率和质量,同时减少成本和资源投入。
本文将对船舶工程技术系统设计建模和仿真技术进行详细探讨,并介绍其在船舶建造领域中的应用。
一、技术原理和方法在船舶工程技术系统设计建模和仿真技术中,主要涉及到以下几个方面:1.1 船舶系统建模船舶系统建模是指将船舶系统的各个组成部分进行抽象化,通过数学模型的方式进行描述和分析。
这些组成部分包括船体结构、动力系统、工艺装备等。
通过建立准确的数学模型,可以对船舶系统的性能进行评估和优化。
1.2 仿真技术仿真技术是指利用计算机进行虚拟实验,模拟船舶在不同工况下的运行情况,并通过仿真结果进行评估和优化设计。
通过仿真技术,可以减少试验的时间和成本,提高设计的可靠性和精度。
二、应用案例以下是几个船舶工程技术系统设计建模和仿真技术在船舶建造领域中的应用案例:2.1 船体结构设计利用船舶工程技术系统设计建模和仿真技术,可以对船体结构进行设计和优化。
通过建立船体结构的数学模型,并结合材料力学和结构强度分析,可以评估船体结构的强度、刚度和稳定性,并进行结构优化,从而提高船舶的安全性和航行性能。
2.2 船舶动力系统设计船舶动力系统是船舶的核心部分,对船舶的推进性能和能效具有重要影响。
通过船舶工程技术系统设计建模和仿真技术,可以对船舶动力系统的工艺流程进行建模和仿真,从而评估动力系统的性能和工况下的能效,为船舶动力系统设计提供理论依据和参考。
2.3 装备安装和布置优化在船舶建造过程中,装备安装和布置是一个复杂而关键的环节。
通过船舶工程技术系统设计建模和仿真技术,可以对装备的安装位置、布局和连接方式进行优化设计。
通过仿真结果的分析和评估,可以选择最佳的装备方案,提高装备的可靠性和船舶的整体性能。
三、技术挑战和展望船舶工程技术系统设计建模和仿真技术在船舶建造领域中的应用已经取得了显著的成果。
常用船舶设计软件对比目前,国际上常用的船舶设计软件有如下几种:TribonTribon 系统是由瑞典KCS(Kockums Computer System AB)公司设计开发的一套用于辅助船舶设计与建造计算机软件集成系统。
Tribon集CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)与MIS(信息集成)于一体,并覆盖了船体、管子、电缆、舱室、涂装等各个专业的一个专家系统。
总体上Tribon系统可分为船体设计、舾装设计、系统管理及维护三大部分。
该软件是一个出色的集成系统,也是一个庞大的系统,它具有许多其他系统所不具备的优点。
Tribon推出的新版本较过去添加了很多新的功能,如在设备选择、合同设计等方面的功能。
我国使用该设计软件系统的公司有:广船国际股份有限公司、江南造船(集团)有限公司等。
对我国的用户来说,该软件存在的缺点有:数据开放性不够,数据库系统自成一套与常用的数据库缺少接口等。
TRIBON的第一个软件包是TRIBON Solution。
在2004 TRIBON Solution被AVEVA 集团收购,M3是tribon的最新版本。
它包括初始设计模块,基本设计,船体建模,船舶配件模块,装配计划和工件准备模块。
运行于windows系统,在造船工业排他性发展。
(注:言下之意是说tribon和其他程序的接口、兼容等方面过于保守)vantage marine是AVEVA基于已有着名的PDMS(工厂设计管理系统)发展的新产品。
vantage marine的意义在于它是PDMS配件模块和tribonM3船体和基本应用程序的联合产物。
NAPANAPA 公司首次在船舶设计软件中采用3D技术,并在船舶初步设计和基本设计阶段提出了3D NAPA船舶模型的概念,这一概念己得到广泛认同。
利用NAPA Steel设计师们可以在较短时间内迅速完成结构初步设计和重量、成本计算,生成可供送审的技术文件和图样,并根据需要生成结构有限元计算所需的网格模型。
船舶动力系统的设计与优化随着人们对海洋资源的不断开发利用,船舶作为海洋交通工具的重要性日益凸显。
而一艘船舶的性能与船舶动力系统密不可分。
船舶动力系统是船舶工程的重要组成部分,直接关系到船舶的效率、燃油消耗量、安全性、操作性等方面。
因此,优化船舶动力系统设计是提高船舶效能的重要手段。
一、船舶动力系统的组成及特点船舶动力系统主要包括主机、轴系、螺旋桨、燃油系统、液压系统等组成部分。
其中,主机是船舶动力系统的核心,主要分为柴油机、蒸汽机和燃气轮机。
轴系主要用于传递主机动力,其结构相对稳定,轮毂和轴承等零部件需考虑磨损、锈蚀等问题。
螺旋桨是船舶动力系统的最后一道能量转换环节,其叶片形状和数量、直径等与船舶工况、航行速度、载重量等有关。
船舶动力系统的特点主要体现在以下几个方面:1. 对安全性要求高:航行过程中,船舶常面临海上大浪、风浪等极端恶劣天气条件,船舶动力系统的设计需考虑到各种极端情况,确保船舶良好的应对能力和安全性。
2. 对效率要求高:由于航行时船舶需消耗大量燃油,因此船舶动力系统的设计需在保障安全前提下尽可能提高船舶效率,降低能耗。
3. 对可靠性要求高:一旦船舶动力系统出现故障,将对船舶的运营产生严重影响,因此对船舶动力系统的可靠性要求非常高,同时要保障系统的易维护性和维修性。
二、船舶动力系统设计与优化的重点1. 主机的选择和匹配:在设计船舶动力系统时,应根据船舶的使用条件和任务需求选用合适的主机,包括主机数量、排列方式、功率等,在选择时还需充分考虑船舶运营经济性、安全性、环境友好性。
2. 轴系的设计与优化:轴系的设计不仅涉及到主机功率的传递,还要兼顾整个系统的强度和刚度等方面,避免在航行中出现轴断裂等问题。
轴系的优化主要包括设计中减少轴系误差、提高轴系的自平衡能力等。
3. 螺旋桨的优化设计:船舶不同工况下的螺旋桨需设计成不同的形状和结构,以提高船舶的推进效率,降低燃油消耗量。
同时,还需考虑到螺旋桨的噪声、振动等问题,提高船舶的舒适性。
智慧船舶系统论文设计方案智慧船舶系统是指利用先进的信息技术和数据分析技术,对船舶进行全面监测、故障预警、智能控制和数据分析的系统。
智慧船舶系统能够提高船舶安全性、经济性和可靠性,为船舶运营提供了更高的效率和可持续发展的机会。
本文将针对智慧船舶系统的设计方案进行详细介绍。
一、系统需求分析智慧船舶系统的设计需满足以下几个主要功能需求:1. 船舶监测与数据采集:通过传感器和监测设备对船舶各个关键部位进行监测,并将数据采集并传输到后台系统。
2. 数据存储:将采集到的数据存储在可靠的数据库中,以便后续的数据分析和故障诊断。
3. 数据分析和故障预警:通过数据挖掘和分析技术对采集到的数据进行处理,提供船舶的状态和故障预测,并及时发出预警。
4. 智能控制与操作:根据系统预测的结果,对船舶各个系统进行智能控制和操作,以提高船舶的性能和运行效率。
5. 用户界面:提供可视化的用户界面,实时显示船舶的运行状态和预警信息,并提供操作和管理的接口。
6. 系统安全性:确保系统的安全性和可靠性,保护船舶数据和系统的隐私。
二、系统设计方案根据以上需求分析,智慧船舶系统的设计方案包括以下几个主要部分:1. 传感器与监测设备:布置在船舶的各个重要部位,用于监测船舶的运行状况,包括船体结构、发动机、船桨、温度、湿度、气压等各项参数。
2. 数据采集与传输:采集传感器收集到的数据,并通过无线网络传输到后台系统,确保数据的实时性和准确性。
3. 后台系统:接收、存储和处理传感器传输过来的数据,利用数据挖掘和分析技术对数据进行处理,包括数据清洗、数据预处理、故障预测、故障诊断等。
4. 智能控制与操作:根据系统预测的结果,进行智能控制和操作,包括船舶航行的自动化控制、系统的优化调节等。
5. 用户界面:提供可视化的用户界面,实时显示船舶的运行状态和预警信息,包括船舶的位置、速度、温度、湿度、故障预警等,并提供操作和管理功能,方便用户进行监控和管理。
船舶电力系统设计及其电气设备选型船舶是海上交通的重要组成部分,而船舶电力系统是其重要的血脉,直接关系到船舶的安全和可靠性。
船舶电力系统的设计和选型是非常重要的,需要合理的考虑船舶的具体情况,以达到最优的性能和效果。
一、船舶电力系统设计1.船舶电力系统概述船舶电力系统主要分为三部分:发电机组、变压器和电动机。
发电机组负责发电,为电动机供电;变压器用于调节电压,使电力系统的电压保持稳定;电动机则用于驱动船舶的各种设备,如推进器、泵等。
2.船舶电力系统设计原则船舶电力系统的设计需要考虑到以下几个方面:(1)安全可靠性——船舶电力系统的安全可靠性是首要因素,必须能够保证电力系统的稳定运行,避免因电力故障造成船舶事故。
(2)三到四备份原则——船舶电力系统必须保证至少三到四备份电源,以保证在任何情况下电力系统的正常运行。
如在电源过载或故障时可以快速切换到另一备份电源。
(3)经济性和能源利用率——船舶电力系统在设计时必须兼顾经济性和能源利用率,避免电力系统过度冗杂和浪费。
3.船舶电力系统选型船舶电力系统选型需要根据船舶类型、大小、载重量、用途等因素综合考虑。
具体要考虑以上三个方面的设计原则,以选择合适的电气设备。
二、电气设备选型1.船用发电机组船用发电机组的选型应根据船舶的载重情况、所配电路的负荷情况以及设计功率综合考虑。
内燃机发电机是目前应用最广泛的,可以满足不同功率和电压等要求。
2.船用变压器船用变压器在船舶电力系统中起到重要的作用,可以用于调整电压,使得电气设备不因电压过高或过低而出现故障。
选型时需要考虑负荷容量和电压等级。
变压器安装位置应设置在干舱中,并且应有良好的散热系统。
3.船用电动机船用电动机的选型应当根据推进器、泵、风机等设备的功率、转速要求,同时还应考虑电机的效率、功率因数等因素。
根据不同的工况可以选用不同类型的电机,如同步电动机、异步电动机等,以达到最佳效果。
4.船用UPSUPS是船舶电气设备必须配置的设备之一,主要用于保持电力系统稳定、防止电力故障等情况出现时对重要设备提供稳定电源。
船舶导航系统设计及精确定位研究导言船舶导航系统是船舶运行过程中的重要组成部分,对于航海安全、航线规划和航行效率具有重要意义。
随着技术的不断进步,船舶导航系统的设计与精确定位研究越来越受到船舶行业的关注。
本文将对船舶导航系统的设计以及精确定位研究进行探讨与分析。
一、船舶导航系统设计1.1 导航系统概述船舶导航系统是指船舶在航行过程中,为了辅助船舶在水上进行航线规划、位置确定、避免碰撞和进行海上通信而采用的一系列设备和技术的集合体。
船舶导航系统的设计需要根据船舶的特点和航行需求,选择合适的导航设备和技术,并进行系统集成和优化配置。
1.2 船舶导航系统的组成船舶导航系统主要由以下几个方面的组成部分构成:- 全球卫星导航系统(GNSS):如GPS、GLONASS、Galileo等,用于提供船舶的位置信息。
- 电子海图系统(ECDIS):用于显示船舶航行所需的电子海图以及相关的导航信息,实现船舶航线规划与跟踪。
- 自动识别系统(AIS):用于实时监控附近船舶的位置和船舶的动态信息,以避免碰撞风险。
- 无线通信系统:用于船舶与岸上或其他船舶进行实时通信,保持航行通畅。
- 船舶雷达:用于监测海上目标、测量距离和导航警告。
1.3 船舶导航系统的设计原则船舶导航系统的设计应遵循以下原则:- 安全性原则:确保船舶能够准确确定自身位置,并能及时获取相关导航信息,以降低事故的发生概率。
- 合理性原则:根据不同船舶的航行需求,选择合适的导航设备和技术,确保系统设计的合理性。
- 可靠性原则:导航系统应具备良好的稳定性和可靠性,能够适应复杂的海洋环境和极端天气条件。
- 人性化原则:导航系统应简洁易用,界面友好,便于船员操作和快速响应。
二、船舶精确定位研究2.1 精确定位的意义精确定位是指通过使用先进的导航技术和设备,以高度准确的方式确定船舶的位置信息。
精确定位技术在船舶行业中具有重要的意义:- 提高航海安全性:精确定位可以提供高精度的船舶位置信息,帮助船员及时发现潜在的危险和避免碰撞风险。
CAX software catalog目前,国际上常用的造船CAX系统有如下几种:NAPANAPA 公司首次在船舶设计软件中采用3D技术,并在船舶初步设计和基本设计阶段提出了3D NAPA船舶模型的概念,这一概念己得到广泛认同。
利用NAPA Steel设计师们可以在较短时间内迅速完成结构初步设计和重量、成本计算,生成可供送审的技术文件和图样,并根据需要生成结构有限元计算所需的网格模型。
在NAPA于2003.1发布的版本中具有的最新的功能之一是提供了许多软件与NAPA Steel之间的接口,比如说Tribon Hull和Nupas-Cadmatic,以及其它一些典型的经常使用的船舶设计系统。
其中与Tribon之间的接口可以实现:曲线的转换、表面的转换、图的转换等。
NAPA主要功能模块的缩写:Application subsystems 应用模块NAPA建模使用细则:1系统界面1.1打开napa软件图一是启动界面,图二是登录界面图1 图2 进入到napa界面1.2新建项目在系统主界面中选择File -> New Project ...(左下图)Project Name可以输入项目名称,今后就以这个名称出现在项目列表中,注意要以字母开头,不要使用数字开头,不然会导致今后无法复制该数据库,对维护不利。
Initial Version为初始定义的版本,在一个NAPA数据库中可以有许多个版本,默认初始值是A,以后每次打开该数据库,就会以A为默认打开的版本,以后如果需要改动默认值,可以在ADM子任务中修改。
同样不要使用数字开头,并且版本名字最好不要超过三个字母,否则会导致以后无法删除该版本。
Descriptive Text为一段注释性的文字,此项必须要填。
Status of Project有三个选项,其中Public表示该项目可以被所有的其他NAPA用户打开,修改,调用。
Private表示该项目只能被创建它的用户和系统管理员打开并修改。
船舶产品设计系统 SPDV4.0介绍沪东中华造船(集团)有限公司 东欣软件工程有限公司开发背景SPD系统的开发我们萌发于1998年。
当时CIMS实施中,难以实现设计 和生产、管理的集成。
当时请国外软件商配合解决接口和集成问题,因商 业保密或技术上难以实现予以拒绝 这样促使我们走自主开发舰船数字化 业保密或技术上难以实现予以拒绝,这样促使我们走自主开发舰船数字化 设计系统,以确保数字化造船实施工作的主动权。
2002年我公司开始启动SPD系统的开发,我们邀请了行业内有关专家 共同讨论系统目标和实施方案,并建立了研究开发小组。
我们利用我公司 论系 标 实施 案 建 究 利 原在船体、舾装CAM开发应用积累的技术基础上,以管系设计为突破口, 经全体开发人员的努力2年后,管系设计系统于2002年9月投入使用。
首先 体开发人员的努力 年后 管系设计系统于 年 月投 使用 首先 于我公司建造的300M3,5000 M3挖泥船,以后又在我公司建造的OPV,T50 等军品应用至2003年我们正式提出本系统研究的项目建议书,经科工委批 准立项在风管 铁舾件 涂装 船体 电缆设计及图形平台等方面进行全 准立项在风管、铁舾件、涂装、船体、电缆设计及图形平台等方面进行全 面研究开发。
2012-5-14SPD系统应用框架船东 (军方) 船级社 设计院、所 配套企业SPD 是基于 OpenGL 图 形库进行开发的,能满足 船体结构、机装、电装、 居装、甲装等专业设计的 三维全数字化船舶产品设 计系统。
通过三维模型对 舰船产品进行性能、结构 强度分析、工艺合理性和 制造可行性分析。
船体线型 协同设 计 产品BOM 信息东欣船舶产品设计软件 SPD V4 V4.0 0其它设计 系统模型通船 体 用 型 设线 计设 计船桁 架 体结 设构 计设 计管风 电 涂 铁 系管 气 装 舾 件 设设 设 设 设 计计 计 计 计造 系 船 统 精 接 度 口壳、舾、涂 制作信息船舶产品设计平台船体线型基础数据原理数据2012-5-14船舶模型图形平台 图形生成功能 图形操作与处理功能 模型构造功能 图形信息的存储、 图形信息的存储 检索、交换 人机交互功能 图形输出功能 三维漫游功能 开发接口2012-5-14通用设计 实体部件设计 参数化部件设计 交互界面 二维背景图管理 船体背景快速建模 模型、图册管理 图纸管理 模型实体显示 模型消隐 干涉检查 图纸处理 DXF文件输入/输出 IGES接口2012-5-14通用设计 设计管理 设计管理模块包括对分段、 托盘等有关全局数据统一定 义的功能。
高新技术船舶冷却水系统设计简介季宏琳 张庆松 王 楠◆摘要:船舶冷却水系统是为全船提供冷却水,保证设备的运行温度要求及空调用户的需求。
为了让更多的人了解船舶冷却水系统的设计并为管路设计者提供一定的设计借鉴。
本篇介绍一下冷却水管路系统的设计要点。
关键词:冷却水系统;设计一、船舶冷却水系统分类及组成常规的冷却水系统按照冷却介质来分可以分为海水冷却和淡水冷却,按照冷却方式来分可以分为:开式冷却(又称直接冷却)与闭式冷却循环(称为间接冷却)。
由于海水或者内河淡水中杂质比较多,而且海水腐蚀性较大,所以一般很少直接用海水或者内河淡水直接冷却。
较常见的是,采用一个闭合的淡水内循环来冷却各个冷却水用户,而海水冷却泵从海底门吸水来冷却热交换器,从而带走用户所散发的热量。
二、海水冷却 海水冷却系统组成:海水冷却系统一般由海底门、海水冷却泵、海水/淡水板式冷却器以及相应的管路阀门附件及仪表组成(一)海底门1.海底门最好位于船中附近并位于船尾,其容积一般按照每750KW主机功率需要1m3来计算; 2.海底门格栅开孔面积:DNV规定海底门最小净开孔面积应至少是海水接入阀门流通面积的2倍,而ABS规定,至少为1.5倍。
对于需要满足冰区规范的船舶,应至少是4倍的接入阀门总流通面积。
3.对于冰区航行的船舶,海底门上应该有足够的高度,保证冰层堆积到海水接入管上方。
另外,应该提供防冻除冰措施,如提供蒸汽或者压缩空气管,至少有一个海底门提供了海水冷却出口循环管,管径应该等于海水主排出管。
4.防海生物(MGPS): 由于海底门是船上少数几个直接和浸泡在海水的地方,在海水中附着的海洋生物会腐蚀管道、堵塞海水进入口的格栅滤器等,所以海底门需要安装防海生物装置。
常见的防海生物有两种:1)电解海水2) 电解铜、铝/铁。
(二)海水冷却泵。
一般船舶及平台采用离心泵作为海水冷却泵。
离心泵的主要参数有:排量、压头、气蚀余量、马达功率等。
这些参数可以从泵的工作曲线上体现出来,我们应该通过热平衡计算确定以上参数。
常用船舶设计软件对比目前,国际上常用的船舶设计软件有如下几种:TribonTribon 系统是由瑞典KCS(Kockums Computer System AB)公司设计开发的一套用于辅助船舶设计与建造计算机软件集成系统。
Tribon集CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)与MIS(信息集成)于一体,并覆盖了船体、管子、电缆、舱室、涂装等各个专业的一个专家系统。
总体上Tribon系统可分为船体设计、舾装设计、系统管理及维护三大部分。
该软件是一个出色的集成系统,也是一个庞大的系统,它具有许多其他系统所不具备的优点。
Tribon推出的新版本较过去添加了很多新的功能,如在设备选择、合同设计等方面的功能。
我国使用该设计软件系统的公司有:广船国际股份有限公司、江南造船(集团)有限公司等。
对我国的用户来说,该软件存在的缺点有:数据开放性不够,数据库系统自成一套与常用的数据库缺少接口等。
TRIBON的第一个软件包是TRIBON Solution。
在2004 TRIBON Solution被AVEVA集团收购,M3是tribon的最新版本。
它包括初始设计模块,基本设计,船体建模,船舶配件模块,装配计划和工件准备模块。
运行于windows系统,在造船工业排他性发展。
(注:言下之意是说tribon和其他程序的接口、兼容等方面过于保守)vantage marine是AVEVA基于已有著名的PDMS(工厂设计管理系统)发展的新产品。
vantage marine的意义在于它是PDMS配件模块和tribonM3船体和基本应用程序的联合产物。
NAPANAPA 公司首次在船舶设计软件中采用3D技术,并在船舶初步设计和基本设计阶段提出了3D NAPA船舶模型的概念,这一概念己得到广泛认同。
利用NAPA Steel设计师们可以在较短时间内迅速完成结构初步设计和重量、成本计算,生成可供送审的技术文件和图样,并根据需要生成结构有限元计算所需的网格模型。
现代船舶 CSS 生产管理和工程设计体系摘要:本文主要阐述了现代船舶CSS生产管理系统、工程设计系统和计划管理系统,希望能为广大船舶设计生产爱好者提供参考和借鉴。
关键词:现代船舶;CSS生产系统;设计系统1、现代船舶CSS生产管理体系生产作业管理(MES)即生产部门制造执行层面的管理,系统结合现代造船模式的要求,按工艺线路、作业类型、按区域、按阶段对船舶产品进行作业任务分解,依据设计物量及定额确定工时,确定生产所需的资源、技术资料、明确建造质量要求,以此为根据组织生产。
以船舶建造工程分解为主线,统合执行计划、设计数据、物资、质量、意见、运输、动能源、安全等多方面的管理,从而能够更有效的确定工程费用和进度,使得各方资源的利用达到均衡,体现船舶及海工产品的设计、生产和管理三者的有机融合。
(1)、作业分解管理实施目标。
建立船舶建造工程分解的标准:依据现场生产的组织方式,建立标准任务包构成体系及分类体系,通过使用工程分解的WBS标准模板,实现生产策划(计划内)工作项目的快速分解,并根据现场实际情况建立计划外项目的分解体系,为进度、资源和费用的计划与控制奠定基础。
(2)、工时物量定额管理实施目标。
以标准任务包类型为基础,制定各种类型标准任务包工时物量定额分解体系及工时定额,根据生产情况制定各工程、各工种及任务包的生产效率系数;建立影响任务包工时定额的效率系数,包含生产效率系数、季节系数以及对象任务包定额系数;根据任务包定额类型及效率系数,确定任务包标准工时和目标工时。
(3)、工程质量管理实施目标。
船舶建造质量管理主要包含工程检查(ITP:Inspection Test Plan)、无损检查(NDT:Nondestructive Testing)、精度管理以及物资到货检验,管理质量检验的流程,按照要求记录相关结果,规范化检验单据的管理,提供质量分析的报表,分析质量缺陷分布,帮助提高船舶建造质量。
(4)、意见管理系统实施目标。
2012年10月船舶设计系统介绍•瑞典KCS公司的Tribon船舶CAD软件•美国PTC公司的CADDS5软件•法国达索公司CATIA •西班牙Foran •澳大利亚Maxsurf船舶设计软件•加拿大ShipConstructor船舶建造软件•芬兰纳帕有限公司NAPA船舶设计系统船舶设计系统概览专用船舶设计软件系统特点•以某船舶设计公司自有系统发展而来•仅在船舶行业应用•系统集成了该公司对船舶设计方法及业务过程的理解•对典型的船舶设计过程尤其是其母公司的产品类型有很好的支持•一般将船体信息保存在专用数据库中•单一系统覆盖整个船舶设计过程,包括数据管理及CAD环境•其CAD环境是为船体定义及渲染服务的,CAD本身的建模功能严格受限于船体的特征类型•优势–专业性强–数据存储一致•弱势–CAD 渲染功能较差–运动仿真功能弱–开放性差,二次开发受限–设计过程受限于软件本身所提供的业务过程及操作方法,不利于设计创新专用船舶设计软件系统优势与不足•瑞典KCS 公司的Tribon 船舶CAD 软件•美国PTC 公司的CADDS5软件•西班牙Foran •澳大利亚Maxsurf 船舶设计软件•加拿大ShipConstructor 船舶建造软件•芬兰纳帕有限公司NAPA 船舶设计系统专用船舶设计软件系统代表通用软件系统中的船舶模块组合概述•软件系统本身并不仅仅针对船舶行业•软件系统的全部功能是覆盖多个行业所需功能的全部超集•针对船舶行业,这些软件系统有相应的一系列模块组织,用于完成船舶行业各过程所需操作,但这些模块自身可能不仅仅限于船舶行业应用•通过系统的组合与模块的组合,实现对船舶行业过程的整体性支持•几何模型信息存储在软件自身CAD文件中而非数据库中•通过与PDM系统的结合,形成对船舶行业整个过程的支持。
PDM实现过程管理与数据管理,CAD完成船舶设计建模通用软件系统中的船舶模块组合优势与不足•优势–通用软件系统建模功能强大(因为其不仅仅面向于船舶,可能还有航空、汽车的需要)–开放性好,二次开发功能强大–可根据船舶主机所的业务需求进行系统定制,从而更贴近于客户实际–不受限于软件自身的设计理念及典型流程限制,对用户的设计创新与流程创新支持性好–专业的运动仿真模块功能强大•劣势–不是起家于船舶设计,一些船舶设计过程中的典型过程与参数没有预定义–需要进行配套PDM系统的实施–需要结合客户业务过程进行系统定制开发通用软件系统中的船舶模块组合代表•法国达索公司–CATIA+VPM•德国西门子公司–UG NX+TeamCenter•CATIA作为目前航空及汽车制造业应用最多的CAD系统,被认为是当之无愧的业界领袖产品。
•VPM是达索公司开发的可以对CATIA数据进行底层数据解析并进行数据库存储的管理平台,在产品复杂的CATIA用户中大量应用。
•UG以其起源于通用的渊源以及数年来不断的产品创新,在发动机及汽车零部件领域具有大量用户。
•TeamCenter是西门子公司的PDM产品,应用广泛。
各系统概要介绍TRIBON•瑞典KCS (Kockums Computer System AB)公司设计开发•用于辅助船舶设计与建造的计算机软件集成系统•前身产品是STEELBEAR,1958年开始开发•1992年,STEEL-BEAR,AUTOKON和SCHIFFKO三大船舶设计系统合并后推出TRIBON系统M1版•2006年该公司被英国AVEVA公司收购,推出AVEVA系列船舶行业版•20世纪90年代以来,我国有多家船舶设计单位和科研院所购买了该软件•该软件的特点在于用计算机建立船舶的生产信息数据库,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,还能进行各种信息数据的计算、管理和统计,这些生产信息可以提取,用于生产制造,实现设计与生产准备的统一TRIBON特点TRIBON不足•开发环境落后–TRIBON系统是在DOS系统环境下开发并逐渐完善的系统–在Windows环境下操作繁琐,可视化程度低•初始化数据不能共享–每一个工程项目的建立(project)都要进行重复的数据准备工作–初始化文件多为表格和文本文件,填写修改它们不仅浪费大量时间,而且极易造成错误•数据库维护及管理不便–数据库中的数据信息是通过一个文本文件(d065)被调用的,数据库方面明显落后•不能完全适应国内船厂情况,二次开发繁琐•拓扑关系不能动态更新–变化是“假变化”,需要对这些构件的编辑对话框重新运行后–图纸更新不是实时更新,需要操作者从数据库中重新调用•熟悉软件时间长,培训费用高CATIA•CATIA是英文Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application 的缩写•世界上一种主流的CAD/CAE/CAM 一体化软件•隶属于法国Dassault System公司•现在广泛应用的V5版本支持UNIX和Windows 两种平台,功能强大•应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造等行业,•集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域•全球用户超过13000个•目前国内船舶行业的主要的客户是广州文冲船厂和烟台莱佛士船厂,使用CATIA 进行船舶三维设计,取代了传统的二维设计。
CATIA•为船厂提供系统级的解决方案•DMU电子样机功能推动生产力的提高–与CATIA共同构成PLM系列的产品DELIMIA,采用新一代的虚拟仿真技术,在计算机上完全实现设计、制造全部流程,直接可观测到制造结果,可对不合理的地方及时修改,达到全生产过程的最优•支持不同应用层次的可扩充性–允许任意配置的解决方案,可满足大中小型船舶企的需要•内核与操作平台的选择–支持Windows及UNIX平台,数据统一•可视化程度高,易学易用–CATIA软件的界面友好,三维模型立体逼真,操作符合人们习惯,易学易用•并非专业造船软件–CATIA 软件率先用于飞机航天、汽车行业,后由于其强大的功能和良好的口碑,继而开发出船舶设计模块。
从软件设计理念、操作习惯来看不是完全符合船舶行业的特点和习惯,这就使得在船舶设计尤其是生产设计中产生一些不便•仿真缺陷–CATIA 软件是基于点、面、体素开发的实体软件,对于船舶行业中的声、光、电无法做逼真的仿真CATIA 不足•西班牙SENER 工程系统公司研发的•该公司原是西班牙著名的多学科工程咨询公司,由造船工程师于1956年组建•服务领域覆盖了航空航天、民用建筑、动力工程、流程加工业以及船舶与海洋工程•FORAN 软件本身并非其主营业务,其主营业务是工程设计及咨询FORANFORAN•专业性–FORAN是一款包含船舶设计所有专业覆盖船舶设计全过程的全面而完整的解决方案,为造船的全过程提供了集成化的整体解决方案•软件设计更加合理–目前的版本是基于windows、面向对象体系、Oracle数据库重新开发的•提出了数字化造船解决方案•软件本土化–目前,部分模块已有中文版FORAN不足•性能计算模块功能较弱–在FORAN的应用过程中,性能计算模块不能满足船舶性能计算的需要,有些还需借鉴其他的性能计算软件•个别操作命令需改进–不通类型的船舶结构相差较大,有些建模命令虽能满足建模需求但操作方法复杂,不够直观•软件内核并非三维–并非基于目前比较先进的三大主流三维内核构建,其三维效果仅是进行了模拟三维的渲染显示而已•界面不够友好–界面看起来不如纯正的三维软件美观易用FORAN不足•产品战略存疑,公司不重视,研发投入少,产品更新慢(未来可能会像面临类似CADDS 5被公司放弃的问题)。
–作为一家咨询公司,SENER关注合同研发,FORAN是其历史遗留的非核心业务。
SENER公司关注重点不在CAD和PLM领域。
SENER 小于2%的收入是从FORAN中来的,在FORAN的研发上,投入占总收入的不到10%,明显少于其它主要竞争对手。
•FORAN已有2年没有做过更新(FORAN V7.0是2010年7月发布的),是基于旧式的封闭的专有技术,不够开放。
•全生命周期支持问题–FORAN除了CAD/CAM和仿真外,没有提供其他解决方案,用户只能自行组装附加软件完成一个完整的全生命周期解决方案。
FORAN的仿真做的也不够好,还是得借助外部工具。
•国内没原厂商,技术支持成问题•功能局限性,开放性差–FORAN对例如Windchill,ENOVIA这样的PLM系统集成不够,FORAN不支持与Windchill9.1的集成CADDS5•CADDS5i软件是美国PTC公司提供的•基于UNIX操作系统的计算机辅助设计与绘图系统软件,曾服务于制造业的不同行业。
•CADDS5 15.0是PTC公司专门面向造船业推出的解决方案,它所提供的新特性和扩展功能可以帮助造船企业提高生产能力、改善易用性并增强协作性,解决造船业大装配结构的规模和复杂性的独特需求,并符合行业产品开发标准,已经成为我国军船设计制造的主要软件产品。
•CADDS5升级较缓慢,界面不够友好。
•PTC公司已经停止发展CADDS5产品。
UG NX•西门子公司的CAD拳头产品。
•NX具有强大的实体建模、曲面造型、装配、数控编程等工程实用功能,被广泛应用于航天和国防、汽车及交通运输、造船、机械、高科技电子、消费品、生命科学、服装等领域的产品设计和加工。
•没有真正的电气原理图工具(COMOS主要是为工厂设计,用于船舶可能可以,但尚未被证明)。
•企业少于2%的营收来自PLM,PLM并非其主营业务。
•按西门子官方宣传,未来会有客户选择NX进行型号研制,但目前还没有成功的完整船舶过程案例,一些功能还处于研发阶段。
软件比较维度参考软件国籍三维设计数据管理仿真分析可拓展性界面友好中文语言技术支持优化前景船舶经验成功案例软件架构TRIBON瑞典152********FOR AN 西班牙33333225453CATIA法国52555545245UGNX美国41444454114CAD DS5美国24111311321评分标准:5分最高,1分最低,每一项强1至5制分布CATIA与FORAN比较•CATIA 与FORAN 之间的比较主要在以下几个方面:–船舶行业经验方面–船舶全生命周期过程覆盖方面–软件架构先进性–技术支持力度及未来发展–客户化应用与二次开发简要总结船舶行业经验•在船舶行业经验方面,CATIA不得不拜服于FORAN。
作为西班牙SENER公司进行外包设计的工具软件,FORAN能够广泛应用于全球众多船舶设计单位,或许是SENER公司自己也没有料到的。
不管怎样,不得不承认,在全球1300多条船都是基于FORAN设计的。
•CATIA起源于航空,对于精度要求较高的机械“制造”产品有强大的优势,这也是为什么美国海军的多个型号都是基于CATIA研制的原因。