| 研究生: |
邱俊昇 Chiou, Jun-Sheng |
|---|---|
| 論文名稱: |
船底幾何模型與有限元素分析之建模介面整合 The Modeling Interface Integration of Ship Bottom Geometric Model and Finite Element Analysis |
| 指導教授: |
林忠宏
Lin, Chung-Hung |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 系統及船舶機電工程學系 Department of Systems and Naval Mechatronic Engineering |
| 論文出版年: | 2011 |
| 畢業學年度: | 99 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 95 |
| 中文關鍵詞: | 船底幾何模型 、有限元素分析 、比較研究 、理想化 |
| 外文關鍵詞: | Ship Bottom Geometric Model, Finite Element Analysis, Comparative Study, Idealization |
| 相關次數: | 點閱:192 下載:4 |
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Tribon和MSC.Patran是船舶設計中常用的電腦輔助設計軟體(CAD)和電腦輔助工程軟體(CAE),但兩軟體之間並未互相支援,且缺乏介面連結,故模型必須分開建立。然而,分開建立模型需耗費相當多的人力資源與時間,進而影響新船型之研發周期,因此,若能整合Tribon與MSC.Patran之建模介面,將可加快結構性能評估,縮短設計開發時程,對於設計者具有重要的實用價值。
本論文首先探討開發Tribon與MSC.Patran之整合介面,由於Tribon使用三維模式描述船體結構,因而有足夠的船體結構資料供MSC.Patran建立分析模型,透過Tribon可將其船體結構資料以XML形式匯出,其中包含詳細的幾何資訊與結構資訊。接著使用C++語言撰寫XML讀取程式,透過程式輸出MSC.Patran所提供之PCL語言,再經由MSC.Patran執行,便可建立分析模型。
開發整合介面過程中,為求有限元素模型符合不同目的之結構分析模型(如振動分析、貨艙分析、疲勞分析等),須調整與簡化船體結構模型,此過程稱為理想化程序。本研究參考造船廠於貨艙段分析時所做之理想化模型,提出理想化程序,包含板縫理想化、加強材理想化、開孔理想化、腋板理想化。為探討理想化程序對於分析結果之影響程度,於是透過建立完整分析模型與理想化分析模型,並加入相同的邊界條件與載荷進行分析比較,藉以了解理想化程序是否合理,最後統整出合理之理想化程序,以供船體結構分析工程師參考使用。
Tribon and MSC.Patran are commonly used software of ship design for computer-aided design (CAD) and computer-aided engineering (CAE).The models must be established separately because of the nonsupport and the lack of the interface links between these two software. On the other hand, it is time consuming and human resources consumption, then influenced the research and design cycle of new ship.
Therefore, if it can be integrated the modeling interface of Tribon and MSC.Patran, the interface will accelerate structural performance assessment, and has a great practical value for designer.
The first discussion of this paper is the developing of interface integration between Tribon and MSC.Patran. Due to the use of three-dimensional pattern to describe hull structure, the Tribon has enough structure data for MSC.Patran to build finite element models. By using Tribon, the hull structure data can be exported in XML format, which contains geometry and structure information detail. Then, compiling the transcoding program with C++ from XML to PCL. Finally, running the PCL by MSC.Patran, and the finite element models will be established.
In the developing process of modeling interface integration, with demand of these kind of structure analysis model (ex. Vibration analysis model, cargo hold analysis model, fatigue analysis model), the geometric model should adjust and simplify. This process is known as the model idealization. Refer to the idealized steps of cargo hold analysis by shipyard , which contains the idealization of plate gap , stiffeners ,bracket and hole. In order to discuss the effect of analysis results with model idealization, the issue established complete model and idealized model, and create the same boundary conditions and loads for comparison. By doing this, we can understand whether the idealized program is reasonable or not. Last but not least, conclude the reasonable idealized process for hull structure analysis engineer as reference.
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