船舶設計實用手冊的案例
船舶設計軟件學習：Alias Subdivision細分建模實用技巧 & 實例應用詳解
本人后續將在本公眾號內分期為各位看官帶來汽車造型設計研發流程中各個工作流程的詳細內容，主要內容包含但不限于從概念手繪 到CAS到A面，再到渲染可視化的相關內容，請周知！
在上周發送的《3D建模技能干貨：Polygon建模原理&萬能建模流程》一文中，Seven以Alias Subdivision細分曲面建模為例，為大家簡單介紹了在Alias中適用于絕大部分數模人員建模思路的“點--線--面”細分曲面建模流程。這篇文章目的重點在于描述思路，所以有些細節并未作詳細說明，鑒于這個原因，文章發送后，在后臺和技術交流群內引發了廣大三維建模愛好者的熱烈討論，其中討論最多的問題主要有以下幾個：
1、如何在兩組曲線之間橋接曲面？
2、除文中所提傳統多邊形建面方法外，Alias Subdivision是否有其它構面方式？
3、Alias Subdivision是否有適合NURBS建模人員的更高效的細分曲面建模方法和修改方法？
以上的這些問題，雖然對于建模“老法師”沒有一點問題，但是對于初學Subdivison細分曲面建模或軟件應用不算特別深的小伙伴來說，可能會成為一種困擾，常常出現在其“嬸嬸”的腦海中~~。為了不讓這些小伙伴為以上問題抓耳撓腮，有效拯救咱們數模人員頭發數量的保有量，所以Seven專門在本期文章中針對以上問題為大家解惑，希望能在為各位答疑的同時，起到拋磚引玉的作用（PS：快拿玉石來砸我呀）~~
那么，在正式回答以上問題之前，先讓我們一起來梳理一下Alias 中原生Subdivision細分曲面建模的相關工具，本人所用Alias版本為Alias 2022.2，各位如果所使用的Alias為其它版本，Subdivison工具或許會有細微差別，請知悉。
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展開 船舶設計：船舶推進軸系方案設計的關鍵技術
由圖 1 可知，為了得到滿足軸系設計要求的設計方案，需完成靜力校核、振動計算和校中計算等步驟，并需采用串行、試湊等方法來調整軸系設計變量參數。其中，軸徑尺寸作為船舶推進軸系設計的重要參數，文獻［2］介紹了適用于不同船舶、主機類型和材料屬性的軸徑估算經驗公式，在初步估算軸徑之后，即可開展力學校核計算并最終明確具體數值，該方法是現階段工程實踐中較為成熟的常規操作。
近年來，針對該設計參數對軸系設計中不同學科之間的耦合影響，鮮有學者深入開展了研究工作。其中，王瑞等［5-6］以軸系的軸徑和孔徑為研究對象，在滿足總體設計要求的前提下，分析了孔徑比取值范圍的優化問題和船舶裝載工況對不同孔徑比下軸系振動的影響，為船舶推進軸系的優化設計提供了新的思路。
圖 1 船舶推進軸系設計流程
本文擬基于現階段船舶推進軸系的方案設計流程，針對船舶推進軸系的校中及優化、軸系振動及減振技術和軸系設計質量評價等內容，對船舶推進軸系方案設計的國內外研究成果進行綜述，以梳理和總結相關研究動態，從而為船舶推進軸系的優化設計提供參考。
1 軸系校中
船舶推進軸系校中即根據軸系校中計算書的要求，將軸系敷設于船舶殼體，使其達到某種預定狀態（例如，直線或曲線），且各軸段應力、軸承載荷等參數均應在允許范圍之內。
展開 
船舶設計：船舶等效和替代設計那些事兒
綜上，按照小編的理解，等效是針對船舶裝設的設備、材料或器具等，屬于船舶從屬構成；替代設計和布置則針對于船舶本身結構建造，屬于船舶主體的創新設計變化。等效和替代設計可能導致船舶配備的裝置、材料或設備，甚至整個船型都與公約的條款規定相背離，但需要強調的是，等效和替代設計制度決不意味著可以不遵守或者降低公約規定的船舶安全技術標準。為此，各國主管機關都制定了嚴格的等效和替代設計審批制度，并基于安全風險評估的方法，將等效和替代設計與公約規定的安全標準進行對比分析，客觀評估是否滿足公約要求。想深入了解的朋友可查閱 MSC/Circ.1002、 MSC.1/Circ.1212、Resolution MEPC.110(49)及MSC.1-Circ.1455等IMO文件。我國《中國籍船舶等效、免除管理暫行規定》規定船舶設計單位或船東申請等效至少應提交以下材料：
1. 申請書；
2. 船舶概況：船名、主要尺度、船舶結構、主要設備、航區等；
3. 申請采取等效措施的裝置、材料、設施或設備、器具，或者型式；
4. 申請等效所依據的公約、法規、規定的名稱及其具體條款內容；
5. 對等效措施的技術分析；
6. 業已通過試驗或其他方法驗證等效措施至少與公約或法規、規定所要求的具有同等效能的證明。
展開 船舶設計軟件：船舶行業設計及分析軟件推薦
主要功能及優勢
1、最優特性設計
2、性能分析
3、空化及其他標準檢查
4、基于船舶梁理論的葉片強度
5、KT-KQ 曲面創建及導出
6、導入或導出用于CAD/CAM/CFD/FEA
7、專業報告和繪圖
推薦
螺旋槳設計和制造者、造船工程師、流體動力學研究者、船舶推進裝置專家、船級社等
文章來源：天洑CAE技術源
船舶海工資料包放送（CFD、湍流、尺寸設計、國防、船舶設計…）
本資料包可以作為船舶海工行業相關人員學習參考。
其中包含電子書、白皮書、視頻、研討會等：
船舶設計的全尺寸CFD模擬
采用ALS技術減少散貨船摩擦阻力的CFD研究
湍流建模及其對于船舶行業的影響
如何使用仿真驅動型方法設計船舶
應對未來挑戰的船舶設計：船舶設計的范式轉變
國防海軍造船數字化，開創高效開發和生產多樣化的新時代
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船舶常用的堵漏方法，很實用！
由于擱淺、觸礁、碰撞、船舶老舊、水密失效、大風浪襲擊、嚴重橫傾等原因，有時候船舶會進水。船舶進水部位主要包括船體破口、水密門或艙口損壞、機艙管系損壞、尾軸套損壞、海底門損壞等。船舶進水后應迅速予以控制，因為不論是否能夠完全堵住，都能不同程度地減緩進水速度，減輕船舶危險程度并爭取搶救時間。下面的這些方法很實用，一起來了解一下吧！
船體裂縫
方法：
先在裂縫兩端各鉆一小孔，再將橡皮等軟物覆于裂縫上，用木板壓實，再用木樁等方式支撐和固定。
注意：
不可直接打入木楔，以防擴大裂縫。
船體小破洞
方法：
把與船體破洞相當大小的木塞用布料包裹，直接塞進破洞。
注意：
如果一個堵漏塞不夠用，可用多個堵漏塞。
船體大破洞
情況1：
如果船內可以操作，可用床墊等臥具填塞，覆以木板，再用木柱支撐固定。
情況2：
如果船內沒有操作空間，則在船外使用堵漏毯，能有效地減慢船舶進水和下沉速度，以便為機艙排水、加固相鄰艙壁、搶灘及等待救援爭取時間。
情況3：
如果破洞水壓太大，應在船體外破洞處敷設堵漏毯減少進水量，再在船內用木板、支柱等方式堵漏。
注意
大船使用的堵漏毯四周采用鐵鏈或鋼絲繩加強，中部輔以小號鋼絲繩作經緯，用至少兩層帆布縫制而成，四角應設強力耳環供張索受力，四個角的張索均為鋼絲繩。使用堵漏毯時，下端應墜以重物，使其能垂到船底。底索應有足夠長度繞過船底，與前張索、后張索、控制索配合，使堵漏毯覆蓋于破洞，然后用紋車等收緊并固定各張索。在堵漏毯被破口鋼板或船體突出物掛住時，應妥善處理，避免硬拉造成堵漏毯損壞，如圖所示。
來源：海員之家
展開 船舶設計讀書筆記：前期方案中的船舶復雜性
PODAC成本模型提供了一些特性，用于估算非重復設計和工程以及重復出現的船舶建造成本和多船采辦計劃中主要船舶和跟蹤船舶的進度。PODAC成本模型還產生了基于預期工程和造船能力和專業知識的成本風險，以及相對設計復雜性和預期建造策略的估計。
關于成本模型如何執行成本風險評估的詳細討論，可從SPAR網站下載用戶手冊。
最后，PODAC成本模型根據基本行業/工藝組對船廠人力需求進行了估計。這個輸出對預計的勞動時間和計劃的造船人力水平進行了很好的交叉檢查。對于設計細節較少的早期概念設計，成本模型以現有船舶設計的統計調查分析值代替。
此
外需要注意：
造船生產系數
&
船舶密度影響建筑勞動生產率
【5】影響船舶復雜性的設計參數統計
在本研究中，還有一些對成本的影響沒有考慮，
例如船體分段的預舾裝程度，模塊化系統組件和設備的使用，以及詳細設計的相對可生產性。
此外，對于美國海軍艦艇，更長的、更細的船體必須進行評估，以確保在滿足損傷穩定性要求方面的技術可行性。更大的船體使船上工作更有效率。最小化施工工時或成本，同時仍然最大化滿足任務需求。
密度對工作內容和成本的影響對于設計開發的早期建模非常重要。評估設計中的工作內容或復雜性作為早期船舶設計周期的一個組成部分是有價值的。
我們再怎么強調也不為過的是，需要進行更多的研究，以開發更多的分析方法，將許多自變量(成本驅動因素)與造船工作內容或成本聯系起來，以便在早期階段做出更具成本效益的設計決策。
【6】未來的工作
RSDE是在計算研究和工程采集工具和環境(CREATE?)-船舶
項目下開發的，該項目是2008年由國防部高性能計算現代化計
劃(HPCMP)發起的。
展開 Star-CCM+在船舶行業的解決方案：電氣化船舶的設計過程
它們能夠幫助用戶進行設計優化、性能評估和問題解決，提高產品質量和效率。
Star-CCM+在船舶行業的應用
在船舶行業中，Star-CCM+ 是一款被廣泛應用于船舶設計和性能優化的計算流體力學軟件。下面是一些在船舶行業中使用 Star-CCM+ 的應用和案例：
1.海水動力學分析
Star-CCM+ 可以對船體在不同運行條件下的流場進行模擬和分析，包括速度分布、壓力分布、湍流特性等。這有助于設計師了解船體在正常運行、航行中和靠泊中的流體行為，幫助改進船體形狀和船體部件（如螺旋槳、推進器等）的設計。
2.流阻分析與減阻優化
通過在 Star-CCM+ 中模擬船體在不同速度下的流場，可以評估船體的阻力和阻力分布。這有助于設計師找到減少阻力的優化方案，從而提高船舶的燃油效率和船速性能。
3.起泡現象研究
Star-CCM+ 可以模擬船舶在高速航行時的起泡現象，特別是泡沫阻尼對船舶性能的影響。這種現象在高速船和水下船體的設計中十分重要，因為它可以減少阻力、提高船體穩定性和減小噪音。
4.船舶推進系統優化
通過 Star-CCM+ 對船體和推進系統的耦合模擬，可以評估不同推進器的性能、推力和效率。同時，還可以對船體與推進器之間的相互作用進行模擬，以進一步優化推進系統的設計。
5.渦流和湍流分析
使用 Star-CCM+ 分析船體周圍的渦流和湍流現象，可以幫助設計師了解這些現象對船舶性能的影響。這有助于改進設計，減少湍流阻力，提高船舶的操縱性和穩定性。
6.考慮多物理場耦合
Star-CCM+ 還可以模擬船舶行業中常見的多物理場問題，如結構與流體耦合、熱傳導與流體耦合、流體與湍流聲耦合等。這有助于更全面地評估船舶的性能和可靠性，加強設計的合理性。
展開 新能源動力船舶是船舶設計新方向
在大幅降低船舶運輸企業運營成本的同時，更重要的是可以減少環境污染，具有非常明顯的社會效益和經濟效益。利用天然氣排放清潔的特點將實現航運船舶節能減排的目標，有力推動我國航運能源消費朝著綠色環保的方向發展。
國際海運組織創造了能效設計指數，如果不達到排放要求基線標準的傳播，可能就要面臨退出營運的危險。應該重點加強支撐船型開發的基礎共性技術和綠色、安全技術研究。由于所在區域對船舶排放要求日益嚴格，丹麥、挪威等北歐國家已經開始使用以LNG為燃料的渡船、滾裝船、海岸警備船、LNG船和平臺供應船。這說明，隨著全球范圍內對氣體排放要求越來越高，石油資源越來越少，節能呼聲越來越大，船東和港口方面的障礙也正逐步被清除。
因此，業內人士認為，一方面，應在船舶設計和建造方面加大創新力度，在主流船型優化和新船型開發中加入低碳概念，推進內河船舶向綠色環保轉變。例如在設計新船時考慮燃氣供應系統的布置，以及氣體燃料發動機的設計，以增強船舶續航能力。另一方面，國內船舶制造商也應積極參與到以LNG為燃料的高技術船舶的承造，用市場迫使自己技術升級，搶占氣體燃料動力船先機。此外，可以依據內河運輸的特性，研究建立船舶節能減排體系和標準，促使水路運輸企業制定能效管理計劃，以推進內河航運向“綠色”轉變。
作為清潔型能源，LNG的應用可以降低氮氧化物和二氧化碳的排放，而且LNG不含有硫和殘留物，也杜絕了硫化物和微小顆拉等其他有害物的排放。從經濟性上而言，經測算，1立方米LN G氣體近似于1到1.1公升(汽、柴)油。目前柴油均價6元/公升，天然氣按照4.5元/立方米計算，如果按照70%的替代率來算，一年大約節省19.23萬元。
但是這種環保的新材料，目前在推廣時卻存在一定的阻礙。首先是由于LNG燃料船的續航能力還較弱。
展開 
船舶計算流體力學 (CFD) - 船舶設計與優化的頂尖仿真工具（免費領文檔）
下載我們有關船舶 CFD 仿真的專題報告。
船舶行業習慣于依賴船池比例模型進行船舶性能預測。盡管這種方法仍然有用，但仿真的興起，尤其是計算流體力學 (CFD) 的興起，也帶來了以數字化方式研究船舶行為的機會。這就開創了在真實的運行條件下以全尺寸預測船舶性能的方式。在本項專題報告中，我們將展示挪威船級社 (DNV-GL) 和美國船級社 (ABS) 這樣的行業領軍企業的工程師和船舶設計師如何使用 Simcenter 軟件進行船舶 CFD。
案例研究涉及的主題包括：
流體動力學仿真
空氣動力學分析
推進系統
數值船池
自動設計探索
流體動力學仿真為船池試驗提供了備選方案
在過去的一百多年里，人們一直使用船池來確定流體動力學性能。然而，制作船池模型并進行試驗，不僅成本高昂，而且格外耗時。這就意味著，船池試驗通常在設計周期后期執行。這些試驗用于驗證和調整已經確定的設計，而不是為早期設計選項出謀劃策。
CFD 仿真為船池試驗提供了新型備選方案。工程師們可以使用數值船池的虛擬模型，以數字化方式測試船舶性能。流體動力學仿真的設置和運行快速，因此能夠更早在設計流程中部署。這樣就可以提供工程數據，用于將設計推向不同的、更好的方向，開辟船舶設計創新之路。
專題報告包含多個案例研究，展示 CFD 仿真在各種場合的應用，包括船體的流體動力學優化以及螺旋槳裝置的建模，包括預測空化現象。這些研究顯示了快速進行設計評估的優勢所在，以及船舶可用的多種多物理場模型。
了解如何進行船舶設計優化
要想在船舶能效和創新的競賽中保持領先，工程師需要能夠快速地預測出設計更改對船舶實際性能所造成的影響。設計探索軟件依據用戶定義的要求對各種變型進行快速、自動化的評估，將 CFD 仿真推向新一層級。
展開 【船舶行業抽獎】精選50+本暢銷書籍，船舶設計人員必不要錯過的羊毛！
船舶行業精選實體書籍”（17選1）
涉及：海洋工程、動力系統、結構物強度、復合材料..等
2
熱門船舶應用書籍（14選1）
涉及：船體結構設計、流體力學、電力推薦系統、裝備材料..等
3
船舶行業暢銷書籍（19選1）
涉及：船舶汽輪機設計、船舶強度、動力裝置、艦船工程...等
4
技術鄰VIP月卡
精選600+視頻課程隨便看、專屬折扣、兌換技術鄰周邊...等
5
技術鄰8折課程優惠券
可適用于船舶分析，水動力，結構分析，船舶設計...等視頻課
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船舶文獻/視頻/大廠...等電子資料合集
船舶CFD、船舶振動噪聲、船舶原理、汽輪機優化設計...等
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視頻 | 船舶結構分析：結合模擬和測試數據實現真正的數字孿生
憑借本視頻可以了解如何將測試數據與結構仿真相結合，從而創建經過驗證、可靠且準確的數字孿生，從而幫助預測船舶的結構完整性。
觀看該視頻可以解決以下問題：
如何將船舶結構建模與仿真一體化呢？
如何確保船舶結構的完整性？
結構分析如何在組件和整船結構級別應用于海船設計？
如何通過測試數據確保初始模型可靠？
如何在船舶物理測試過程中克服實際限制？
如何在海上構筑物分析中將模擬和測試結合起來，實現真正的數字孿生？
如何在結構設計工程的背景下使用模擬和測試？
測試在海洋工業結構性能工程中的作用是什么？
如何激勵一艘船？都有哪些激勵力？
不同的激勵力，他會帶來不同的振動模式和共振頻率嗎？
展開 江南造船胡可一：從船舶設計手段變遷，看船舶工業的發展
CASIS 工程
自主開發 CAD/CAM 的先導
中國船舶工業總公司組織了計算機輔助船舶設計集成系統（CASIS）工程的開發。CASIS-Ⅰ期工程所取得的最有實用價值的成果是基于PC平臺的管系放樣PCPS系統，它的應用使管系放樣計算機化。
80年代末，中船總又組織進行目標為船機電一體化的CASIS-Ⅱ期工程的開發，引進了當時較為先進的圖形工作站和基礎CAD系統平臺。現在回想起來，由于當時參與開發的骨干是船舶設計專業人員，因此，在系統設計的理念上還是相當貼近船舶設計實際的。經過多年的努力，該系統在1994年通過了評審，初步完成了CASIS-Ⅱ期工程預定目標。但由于采用高級語言編制的接口程序運行效率較低，CASIS-Ⅱ期工程僅有部分成果在實船設計中得到應用，并未形成真正實用的設計集成系統。但不可否認，CASIS工程的實施開創了自主開發船舶設計 CAD/CAM 的先河。在幾乎在同期，中船總下屬的六一一所也在 Apollo 工作站上開發了DFS二維CAD系統，艙室設計人員以此系統為平臺開發了艙室布置系統，在一些船廠設計建造船舶的艙室設計方面得到了廣泛地應用。由于當時參與系統設計的人里有經驗豐富的設計人員，艙室設計系統的開發設計理念即便到現在還是有不少可圈可點之處的。
Tribon
船舶設計手段進入了一個新時代
1995年，船廠從KCS公司引進了KCS船舶設計軟件和20套MARS物資管理軟件，并于當年派遣了技術人員前往瑞典馬爾默的KCS公司總部參加應用性培訓。
展開 機械工程材料實用手冊
機械工程材料實用手冊
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