Программы для проектирования корпуса лодки

Идя навстречу пользователям, пожеланиям яхтенных и катерных КБ, судомоделистов, и в связи с выходом Sea Solution v6, ООО «Си Тех» делает программу Sea Solution v1, известную ранее под названием АПИРС, более доступной.

Комплектация пакета позволяет создавать математические модели судов, выпускать проектную документацию, используя практически все функциональные возможности системы. В частности пакет поставки включает уникальный, не имеющий аналогов по гибкости и точности инструмент контроля качества поверхности. Параметрический инструментарий преобразования моделей прототипов позволяет получать гладкие обводы новых проектов за считанные минуты.

За десятилетия своей эксплуатации система использовалась не только для создания формы судов, но и успешно применялась для моделирования других транспортных средств. В частности для моделирования геометрии и матриц для изготовления пластиковых лодок, деталей отделки автомобилей ГАЗ, кабин IVECO, трамваев и т.п. Формат базы данных совместим с форматом Sea Solution v5, что позволяет существенно расширить количество рабочих мест предприятиям с ограниченным бюджетом.

Проектирование корпуса судна из композиционных материалов в CATIA

Функции системы:

Создание качественных математических моделей судов с любой формой обводов (баржи, ледоколы, рыболовецкие суда, яхты, катамараны, плавучие гостиницы, экранопланы, СМПВ, СВК и т.п.) с возможностью:

  • ввода исходных данных (плазовой книги) в текстовом формате или ввода теоретического чертежа в формате dxf
  • контроля расстояния линий и поверхностей до исходных данных
  • интерактивного редактирования линий и поверхностей с контролем их кривизны и зон перегибов
  • аффинного преобразования изображения и математической модели судна
  • использования встроенной системы параметризации для быстрого внесения изменений в модель судна
  • автоматизированного вывода плазовой книги часть 1,2 и теоретического чертежа, растяжки наружной обшивки, каждого сечения по шпангоутной сетке в отдельный файл в формате dxf
  • вычисления площади смоченной поверхности, площади подводной части, площади ватерлинии и мидель шпангоута, площади каждого шпангоута, координат центра плавучести, коэффициенты полноты водоизмещения
  • подготовки данных в формате STC для программы расчета статики Sea Hydro v5

Источник: yachtsworld.ru

Статьи

Компьютерная модель яхты

Статьи

Проектирование яхт – это процесс постоянного приближения к результату, который должен удовлетворять определенным, заранее заданным требованиям. Чтобы достичь этого, дизайнер должен начать с некоторых предпосылок и проверить насколько они удовлетворяют поставленным условиям. Скорее всего, это не получится с первого раза, так что придется изменить некоторые начальные условия и повторить процедуру, обычно несколько раз. Такой процесс, получивший название «дизайн-спираль», состоит в повторном прохождении нескольких этапов до получения желаемого результата. Обычно спираль состоит из следующих шагов: модель корпуса, гидростатика, распределение весов, силовая установка, конструкционные элементы, общее расположение.

Мастер-класс «Проектирование 3D модели корпуса речного катера в программе КОМПАС 3D»

Шаги спирали могут меняться в зависимости от того, какой тип яхты проектируется, и повторяются на этапе эскизного проектирования, первичного проекта и детального рабочего проекта. Из собственного опыта можно сказать, что очень важно просмотреть как можно больше вариантов на начальной стадии работы над проектом, прежде чем заняться детальными расчетами. Причина этого в том, что чем ближе к окончанию проекта вы находитесь, тем сложнее вносить необходимые изменения. Нет ничего хуже, чем пройти все этапы разработки проекта и убедиться в том, что яхта погружается на 100 мм ниже расчетной ватерлинии.

Рассмотрим этапы работы над проектом более подробно.
На первом этапе у дизайнера имеется только спецификация яхты или техническое задание, причем часто приходится их разрабатывать самому, так как заказчик не может правильно сформулировать задачу, или, в лучшем случае, совместно с заказчиком.
Техническое задание является фактически целью работы над проектом, поэтому необходимо, время от времени, возвращаться к нему и уточнять необходимые параметры. На этапе эскизного или концептуального проектирования уже применяется дизайн-спираль. Эта фаза работы часто является наиболее продуктивной.
На этой стадии заказчик и дизайнер часто ставят трудно реализуемые или вообще нереальные задачи. Не стоит сразу отказываться от их решения, пока не использованы все возможности. На основании своего опыта или данных по аналогичным судам дизайнер задает основные параметры корпуса.
Таким образом, могут быть рассчитаны: отношение длины к ширине корпуса, отношение парусности к площади смоченной поверхности, выравнивающий момент и метацентрическая высота. Мы, обычно, создаем на компьютере несколько вариантов корпуса и надстройки и оцениваем их параметры и эстетические качества одновременно. На первом витке приближение к идеалу довольно грубое.

После выбора эскиза яхты, как правило, создается трехмерная модель, проводится цветная визуализация (рендеринг) модели и полученные изображения предлагаются для одобрения заказчику. На этапе первичного проектирования, после выбора основных параметров, приходит время для собственно конструирования корпуса, киля, руля и парусов. Можно также выбрать примерное общее расположение внутри и снаружи яхты, для того, чтобы определить весовые нагрузки для начального расчета остойчивости.
Цель этого этапа – провести предварительные расчеты гидростатики, остойчивости, скорости и других параметров для проверки их соответствия техническому заданию. Эти расчеты придется уточнять на следующем этапе. Одним из важнейших результатов этапа первичного проектирования является теоретический чертеж корпуса, который лучше всего характеризует действительную форму яхты и ее свойства. Результаты данного этапа могут быть переданы судостроителям, для оценки возможной стоимости яхты. Не рекомендуется оценивать стоимость яхты без согласования с фирмой изготовителем.

Читайте также:  Лодка из 200 литровых бочек своими руками

На этапе детального проектирования определяют конструктивные элементы набора и обшивки корпуса, проводят расчет такелажа и выбор двигателя. Только на этом этапе можно провести уже точный расчет весовых нагрузок и остойчивости. И, наконец, можно провести более детальный расчет ходовых и эксплуатационных параметров яхты. Результатом последнего этапа проектирования являются рабочие чертежи для судостроителей, офсетные таблицы и файлы для раскроя обшивки, деталировка отдельных узлов.

Проведение расчетов в процессе выполнения этапов спирали – очень трудоемкая задача, которая раньше решалась с привлечением большого числа инженерного персонала. В наше время, эти задачи решаются с помощью систем автоматизированного проектирования (САПР, CAD- англ.), причем для этих целей подходит практически любой современный персональный компьютер.

Наиболее важным модулем САПР для дизайна яхт являются программы создания линий и поверхности корпуса, которые появились в 1980-х годах.

Корпус представляется системой поперечных и продольных линий или элементарными площадками, соединенными вместе, размер которых определяется заданными условиями гладкости поверхности. В любом случае, каждая точка поверхности определена математически, и, если заданы две координаты этой точки, то третья определяется автоматически. Так, например, если конструктор задал расстояние от форштевня, X , и глубину ниже ватерлинии, Z , то ширина корпуса в этой точке, Y , будет вычислена программой.

Существуют две задачи при построении поверхностей. Создать новый корпус или скопировать, как можно точнее, существующий. Вторая задача сложнее и требует многократных итераций, что может оказаться довольно продолжительным процессом.

Создание нового корпуса основано на использовании системы мастер-линий, через которые или вблизи которых проходит поверхность. Каждая линия определяется набором контрольных точек, лежащих на линии или вблизи нее. Число точек и линий обычно порядка 10. Путем изменения координат отдельных точек можно менять форму мастер-линий и, следовательно, форму поверхности. Многие программы позволяют рассчитывать кривизну поверхности и сглаживать её.

Большинство программ позволяют вращать поверхности и рассматривать их в перспективе, что является бесспорным преимуществом САПР.
Например, форма линии борта на виде сбоку и в перспективе может выглядеть совершенно по-разному, так как изображение линии на сетчатке глаза зависит от распределения лучей вдоль корпуса. Корпус, который хорошо выглядит на виде сбоку, может быть уродливым в реальном изображении.

Проектирование яхт

Наиболее современные программы позволяют создавать поверхности не только корпуса, но и палубы, надстройки и отдельных деталей яхты, что позволяет получить полностью реалистическое изображение (см. изображение на главной странице нашего сайта).
При создании обтекаемых поверхностей типа киля, программы позволяют строить поверхности различных заданных профилей сечения (обычно, на основе набора профилей NASA). После этого, рассчитываются объем, вес, центр тяжести и центр приложения гидродинамической силы. Для парусных яхт существуют программы с парусным модулем, где рассчитываются площади и центры, а также раскрой парусов.

Общий вес и центр тяжести яхты, обычно рассчитываются подпрограммой распределения весов (weight schedule), где учитываются масса и координаты каждого элемента конструкции.

Важным модулем яхтенных САПР является модуль расчета гидростатики и остойчивости яхты. В этом модуле определяются: параметры остойчивости при малых и больших углах крена и дифферента, вес вытесненной воды на см осадки, площадь смоченной поверхности и др.
При расчете остойчивости определяется осадка и дифферент для каждого угла крена, что является достаточно трудоемкой задачей, если не применять данный модуль.

Программы расчета скорости ( VPP -англ.) позволяют по заданным параметрам корпуса и движителя предсказать скорость яхты в различных условиях. Для парусных яхт, в зависимости от параметров корпуса, киля, руля и парусов, рассчитываются скорость яхты, угол крена и дрейф при различных скоростях и направлениях ветра. Простые симуляторы движения яхты используются даже на борту яхты для оптимизации параметров плавания.

Читайте также:  Лодка торпеда 330 характеристики

Существуют также программы для расчета элементов корпуса, основанные на правилах различных классификационных обществ – ABS, Lloyd’s Register, ISO Scantling Standard 12215 . Применяют и другие методы расчета на основе сопромата или метода конечных элементов.

Перспективным считается развитие программ по расчету гидродинамики корпуса, что позволит обходиться без опытных бассейнов и испытания моделей судов.

САПР для дизайна яхт могут быть развиты для использования в процессе постройки яхты (CAM-системы – англ.). Например, очень трудоемкий процесс плазовой разбивки корпуса и изготовления полномасштабных шаблонов может быть полностью исключен. Традиционно, судостроитель получал от конструктора офсетные таблицы, на основе которых изготавливались шаблоны для деталей корпуса. Если корпус спроектирован с использованием САПР, то шаблоны могут быть вырезаны автоматически. Развертка и раскрой листов обшивки также может быть проведен непосредственно на основе соответствующего файла программы, управляющего работой координатного режущего инструмента, например, плазмореза.

Виртуальный бассейн ANSYS AQUA WORKBENCH

Более подробный анализ и сравнение существующих систем автоматизированного проектирования моторных и парусных яхт мы планируем опубликовать в скором будущем.

Источник: www.karulinyachts.com

3D виртуальное моделирование кораблей для ВМФ РФ — мы на гребне IT?

image

«Ошеломительную» новость я впервые прочёл здесь: На «Севмаше» впервые создали 3D-модель строящейся АПЛ

Сразу несколько смутила фотография (о чём ниже), посему решил докопаться до первоисточника.
Малозатратные поиски по рунету привели к первоисточнику из пресс-служба ПО «Севмаш»
Современные технологии при строительстве подводных кораблей.

Еще небольшое усилие для клавиатуры и интернет провайдера и нашёлся релиз:

image

№1 от 2016 Журнал АО «ПО „СЕВМАШ“На гребне IT №1/(смотри страницу 32)

Читал под разными наклонами монитора (он у меня поворотный) и… И ничего не понял. Не в смысле идеи, а в смысле:

— Где гребень волны IT?
— Где „современные технологии“ при строительстве подводных кораблей?
— Где 3D-модель строящейся АПЛ? Ой. Вопрос снимаю.
Я уже большой (вернее старый) и всё понимаю:

image

Хотя шведы более „демократичны“ в этом плане:

Ладно. Забудем про „прочих шведах“.

Ещё раз рассмотрев фотографию Э.Мансимова из пресс-службы АО «ПО «Севмаш» меня начали терзать „смутные сомнения“. Разовью свою мысль.

1. Что делают на фото эти три молодых мужика?

image

— Лазерным сканером штрих кода „считывают“?

image

— Настольной модельки подводной лодки? Которую изготовили „вручную“?

image

Или это разрекламированные МО РФ научные роты в действии?

Что-то мне это напомнило! Точно! Это же так похоже на птенцов петровых сколковских и бравурные репортажи ridus (Студенты из «Сколково» взорвали ракету в Москве»).

image

Четверо студентов и выпускников МГТУ имени Баумана сконструировали и запустили ракету в складском помещении на Южнопортовой улице на юго-востоке Москвы. Испытания прошли неудачно: ракета взорвалась, ее осколком оторвало руку находящемуся поблизости 54-летнему мужчине.

Что делают на фото эти три молодых мужика? Карандаш зачем? Что там разглядели?

Извините, отвлёкся. Делаю маневр возвращения на заданную траекторию.

Может я отстал от жизни, но это (лазерное сканирование модели/объекта) так не делается. И это понятно тремор рук (я не намекаю на некие события вечернего злоупотребления крепкими напитками — это свойство любого живого организма), дыхание, вибрация стола, восходящие потоки теплого воздуха и т.д.

Оцифровка лазером 3D-объектов выглядит примерно вот так:

image

image

2. Куда всё делось?

Всё — это то, что раньше использовалось и используется до сих пор. Я толсто намекаю на «впервые» и «инноваций»!

Экскурс на 14 лет назад
Ещё 26.04.2002 был Санкт-Петербургским государственным морским технологическим университетом (он же «Корабелка») был открыт центр компетенции компаниями IBM и Dassault Systemes. Его название- CATIA Shipbuilding Centre.

Центр ориентирован не только на инженерное проектирование, но и на интегрированные решения поддержки жизненного цикла изделий (PLM — product life management).

На конференции (по открытию) внедрение CATIA представлял заместитель главного конструктора по САПР ГУП «Звездочка».

Справка:
Начиная с 1995-1996 системы CATIA (Dassault Systemes/IBM) законченного интегрированного решения, включающего проектирование судостроительных и промышленных технологических сооружений (AEC Plant
Meyer Werft в Германии (пассажирские лайнеры высшего класса, различные типы паромов, газовозы);
Delta Marin в Финляндии (дизайн внутренних судовых помещений, движительные установки);
ROYAL DUTCH NAVY в Нидерландах;
UK Ministry of Defence (GRC, SEA) в Англии и ряд других европейских компаний (Farnest, Thomson CSF, Fincantieri и др.).

General Dynamics Bath Iron Works (военные корабли, эсминцы);
General Dynamics Electric Boat и Newport News Shipbuilding (атомные подводные лодки класса «Вирджиния»);
Lockheed Martin GES;
Litton-Ingalls Shipbuilding;
Naval Sea System Command;
NAVSEA, Avondale, George Sharpe и др.

Читайте также:  Установка рулевого на лодку прогресс

Вьенконгская верфь в Китае (танкеры и навалочники);
Australian Defence Industry, Royal Australian Navy, Tenix в Австралии;
Samsung Heavy Industries, SDARI, NKK и др.

В 2002г. «Звездочка» выбрала SmarTeam от Dassault Systemes и IBM.

Пользователи

ОАО «Экспериментальная судоверфь», г.Тюмень;
ОАО «Северная верфь», г.Санкт­Петербург;
ОАО «ПО Севмаш», г.Северодвинск;
ОАО «Центр Судостроения «Звёздочка»», г.Северодвинск;
ОАО «Балтийский завод», г.Санкт­Петербург;
ОАО «Ярославский судостроительный завод», г.Ярославль;
ОАО «Дальзавод», холдинговая компания, г.Владивосток;
ОАО «Завод Нижегородский Теплоход», г.Бор;
ОАО «Красные Баррикады», судостроительный завод, г.Астрахань;
ООО «Си Тех», г.Нижний Новгород;
ОАО «Выборгский судостроительный завод»;
ООО «Невский судостроительный судоремонтный завод», г.Шлиссельбург;
ООО «Волго­Каспийское ПКБ», г.Нижний Новгород;
ОАО «Средне­Невский судостроительный завод», г.Санкт­Петербург;
ООО «Балтреммаш», г.Калининград;
ООО «Маритим», г.Калининград;
StealCAD, Норвегия;
Vik
Havyard, Хорватия;
BMV, Норвегия;
WSY, Литва;
ОАО «Еврояхтинг», г.Москва;
Рыбинский ССЗ «Вымпел», г.Рыбинск;
ОАО «СевСталь», г.Санкт­Петербург;
ОАО «Судоремонтно­судостроительная корпорация», г.Городец;
OakWell Shipyard Co., Ltd, Таиланд;
ФГОУ ВПО Астраханский государственный технический университет, г.Астрахань;
ЗАО «Завод металлоконструкций», г.Санкт­Петербург.

Практически все значимые российские предприятия и НИИ, связанные с кораблестроением, ныне входят в Объединенная судостроительная корпорация — крупнейший судостроительный холдинг в России и Восточной Европе». Сама «Звездочка» в 2000-х экспериментировала и с CATIA 5 на платформе Intel.

Есть, до 2016 года точно была, автоматизированная система конструирования и технологической подготовки производства (АСК/ТПП) “Кредо” разработки ОАО “НИЦ АСК”:

в «кредо» включен модуль, обеспечивающий прямой интерфейс с системой конечноэлементного анализа “Диана”, разработанной инженерами АНТК им. А. Н. Туполева.

Система “Диана” позволяет решать широкий класс инженерных задач:

— анализировать напряженно-деформированное состояние конструкций;
— определять формы и частоты собственных колебаний;
— рассчитывать динамическую реакцию по времени;
— определять критические силы и формы потери устойчивости;
— анализировать стационарные и нестационарные температурные поля;
— рассчитывать аэроупругость;
— решать нелинейные задачи;
— моделировать механику разрушения;
— оптимизировать конструкции.

image

C ёё помощью была выполнена конечноэлементная модель перекрытия Большой спортивной арены в Лужниках.

Давно и плодотворно работают:

— Специализированные средства САПР для судостроения компании «CSoft — Бюро ESG» на базе продуктов Autodesk ShipModel

Пользователи:

ОАО «Северная верфь», г.Санкт­Петербург,
ОАО «ПО Севмаш», г.Северодвинск,
ОАО «Центр Судостроения «Звёздочка», г.Северодвинск.

— Автоматизированный редактор листового раскроя UPNEST

image

— Редактор управляющих программ тепловой резки UPEDITOR

image

image

А ещё была bCAD» Интегрированный пакет для двумерного черчения, объёмного моделирования и реалистичной визуализации «для широкого круга пользователей — инженеров, архитекторов и дизайнеров (разрабатывался с 1992 года).

Прошу извинить меня за несколько ядовитый тон „диванного генерала“ в этой статье, но надеюсь читающий меня поймёт.

Новинки вооружений, ВПК( или, как сейчас называют ОПК) меня интересовали всегда. ВМФ, авиация, космонавтика, ракетостроение- тем более, т.к. в юношестве был связан с этими областями, да и это просто интересно и актуально.

Know how постоянно перетекают из гражданки к военным или движутся в обратную сторону.
Поэтому меня иногда смущает диссонанс между бравурными релизами, как пример:

image

Хотя ПРСРОПМ всё же работает, достаточно плодотворно. Но исполнение…

IT? Ну как без знания оного сейчас? Вот ко мне недавно пришёл отрок (6 класс): „папа, давай обсудим Xamarin и VSTS и HockeyApp. “. Со стула я конечно не свалился. Что бы не опозорится, привёл анекдот (но наоборот):

— Папа, а почему, когда яблоко откусишь, оно делается коричневым?
— Дело в том, сынок, что в яблоке имеются различные химические вещества. Одно из них — железо. Так вот, когда железо вступает с кислородом, находящимся в воздухе, в химическую реакцию, получается окисление. В результате образуется вещество, которое и окрашивает яблоко в коричневый цвет.
— Папа, а с кем ты сейчас разговаривал?

Итог: потратил день на осмысление „с чем же его едят“. Спасибо Хабр.

Опять отвлёкся. Суть статьи: задаю вопрос „может кто в курсе?“

Как на самом деле обстоят дела? Там действительно, что-то новое придумали? Или опять прожекты à la „Роснано“? Или это обычная неподготовленность (банальное отсутсвие базовых знаний) у фотографа, прес-службы и прочих инициативников?

Послесловие (а как у них):

image

Дополнительного ни чего не появилось, кроме небольших уточнений. В своей системе 3D-моделирования и проектирования BAE Systems использует:

image

— Визуальные приложений реального времени Vega Prime компании Presagis и Presagis Creator 13 Desktop

Источник: habr.com

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...