一种集装箱船舱盖系统快速设计方法及系统与流程

本申请涉及集装箱舱盖设计，具体而言，涉及一种集装箱船舱盖系统快速设计方法及系统。

背景技术：

1、随着国际航运市场的发展，集装箱船以便捷、快速、定点等特点跻身世界主要三大主流船型。近几年，大型集装箱、超大型集装箱船更是不断涌现，逐渐成为集装箱运输集团的主力船型。由于船体主尺度的限制，越来越多的集装箱堆放在舱口盖上，这就需要从设计初期考虑好这种工况，来满足客户要求。目前通常需要通过对已设计的模型进行有限元计算以确定舱盖是否会发生变形，如会发生变形，则需要变更舱盖的设计形式，以及相应的有限元模型，再进行计算。不断迭代，获得最优解。在设计舱盖的时候，还需同时兼顾满足在仅打开一个舱盖的工况下，不妨碍货舱内部集装箱的吊运。在多方面的考虑下，舱盖设计的效率低且准确性面临极大的挑战。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种集装箱船舱盖系统快速设计方法及系统，通过模块化的设计原理，同步生成有限元分析模型，可实现舱盖的快速布置，解决了现有舱盖系统设计需要丰富的设计经验的问题，同时通过三维模型及有限元模型的转换，提高模型设计的效率及准确性。

2、第一方面，提供了一种集装箱船舱盖系统快速设计方法，包括：

3、s1、梳理舱盖的构成元素，所述构成元素包括舱盖本体、定位销、导向装置、止跳装置和舱盖上用于固定集装箱的箱脚；

4、s2、根据各构成元素的相互关系，将构成元素参数化构建为舱盖模块；

5、s3、发布货舱内集装箱的箱脚点，根据箱脚点计算得出每两列集装箱之间间距的中心面，将舱盖模块与中心面关联；

6、s4、调用舱盖模块，构建与之相对应的有限元分析的舱盖模型，并结合舱口盖分块原则，自动生成多块舱盖模型，多块舱盖模型组合为舱口盖，同时罗列出每块舱盖模型下在列方向上的集装箱数量；

7、s5、在最大堆箱工况下，对舱口盖进行有限元变形分析；

8、s6、根据变形分析结果，变化舱口盖分块原则，同时调整舱盖模块，重复s4-s5，以获得不同的变形结果；

9、s7、筛选出最优的变形结果，以确定出舱盖模块的设计形式。

10、在一种实施方案中，所述s2中，所述各构成元素的相互关系包括定位销、导向装置和止跳装置与舱盖本体的相对位置关系，相对位置为范围值，根据舱盖本体的几何形状及变形分析结果作相应的调整。

11、在一种实施方案中，所述s3中，所述发布货舱内集装箱的箱脚点包括仅发布货舱内每一行和每一列最底层集装箱的箱脚点。

12、在一种实施方案中，所述s2中，所述参数化构建舱盖模块包括舱盖模块的结构、舱盖模块的数量和分布形式均以参数的形式呈现。

13、在一种实施方案中，所述s4中，舱口盖分块原则包括每个舱盖模块能容纳整数倍的集装箱，且最外围的集装箱与舱盖边界在预设的规范范围内。

14、在一种实施方案中，所述s4中，所述自动生成多块舱盖模型包括自动生成3块舱盖模型。

15、在一种实施方案中，所述s6中，所述调整舱盖模块包括调整舱盖本体的几何形状、数量和分布形式。

16、根据本申请的第二方面，还提供了一种集装箱船舱盖系统快速设计系统，包括：

17、梳理模块，用于梳理舱盖的构成元素，所述构成元素包括舱盖本体、定位销、导向装置、止跳装置和舱盖上用于固定集装箱的箱脚；

18、模块构建模块，用于根据各构成元素的相互关系，将构成元素参数化构建为舱盖模块；

19、计算模块，用于发布货舱内集装箱的箱脚点，根据箱脚点计算得出每两列集装箱之间间距的中心面，将舱盖模块与中心面关联；

20、模型构建模块，用于调用舱盖模块，构建与之相对应的有限元分析的舱盖模型，并结合舱口盖分块原则，自动生成多块舱盖模型，多块舱盖模型组合为舱口盖，同时罗列出每块舱盖模型下在列方向上的集装箱数量；

21、迭代分析模块，用于在最大堆箱工况下，对舱口盖进行有限元变形分析；根据变形分析结果，变化舱口盖分块原则，同时调整舱盖模块，以获得不同的变形结果；

22、筛选模块，用于筛选出最优的变形结果，以确定出舱盖模块的设计形式。

23、本申请具有的有益效果：

24、1、基于研发前阶段的箱位布置成果，以及舱口盖分块原则，通过模块化的设计，可实现舱盖的快速布置，规范了建模方法和模型，缩短设计周期，可减少设计员布置模型时对设计知识及经验的依赖，提高设计质量；

25、2、基于模块化设计模式，可以同步生成有限元分析模型，减少有限元模型的构建周期，加快有限元的分析效率，减少设计周期；

26、3、模块化构建时同步考虑了箱脚布置，可自动获得有限元分析时的受力点，缩短有限元分析时间；

27、4、通过自动迭代，可获得最优的舱口盖布置，可提高船舶设计质量，避免由于完全依赖经验而造成的设计盲区。

技术特征：

1.一种集装箱船舱盖系统快速设计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的集装箱船舱盖系统快速设计方法，其特征在于，所述s2中，所述各构成元素的相互关系包括定位销、导向装置和止跳装置与舱盖本体的相对位置关系，相对位置为范围值，根据舱盖本体的几何形状及变形分析结果作相应的调整。

3.根据权利要求1所述的集装箱船舱盖系统快速设计方法，其特征在于，所述s3中，所述发布货舱内集装箱的箱脚点包括仅发布货舱内每一行和每一列最底层集装箱的箱脚点。

4.根据权利要求1所述的集装箱船舱盖系统快速设计方法，其特征在于，所述s2中，所述参数化构建舱盖模块包括舱盖模块的结构、舱盖模块的数量和分布形式均以参数的形式呈现。

5.根据权利要求1所述的集装箱船舱盖系统快速设计方法，其特征在于，所述s4中，舱口盖分块原则包括每个舱盖模块能容纳整数倍的集装箱，且最外围的集装箱与舱盖边界在预设的规范范围内。

6.根据权利要求1所述的集装箱船舱盖系统快速设计方法，其特征在于，所述s4中，所述自动生成多块舱盖模型包括自动生成3块舱盖模型。

7.根据权利要求1所述的集装箱船舱盖系统快速设计方法，其特征在于，所述s6中，所述调整舱盖模块包括调整舱盖本体的几何形状、数量和分布形式。

8.一种集装箱船舱盖系统快速设计系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供一种集装箱船舱盖系统快速设计方法，包括S1、梳理舱盖的构成元素；S2、构建舱盖模块；S3、发布货舱内集装箱的箱脚点，根据箱脚点计算得出每两列集装箱之间间距的中心面，将舱盖模块与中心面关联；S4、调用舱盖模块，构建与之相对应的有限元分析的舱盖模型，并结合舱口盖分块原则，自动生成多块舱盖模型，多块舱盖模型组合为舱口盖，罗列出每块舱盖模型下在列方向上的集装箱数量；S5、在最大堆箱工况下，对舱口盖进行有限元变形分析；S6、根据变形分析结果，变化舱口盖分块原则，调整舱盖模块，重复S4‑S5，获得不同的变形结果；S7、筛选出最优变形结果，确定出舱盖模块的设计形式。本申请提高了模型设计的效率及准确性。

技术研发人员：曾贞贞,单小芬,蔡乾亚,李雁,杨庆,黄雷雷
受保护的技术使用者：江南造船（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13