【不船舶自动化设计开发】是关于船舶设计领域中利用现代计算机辅助工程(CAE)技术和自动化流程提升设计效率和质量的专题。以下是对该主题的详细解析:
1. **船体型线设计优化介绍**
- **设计方案比选**:设计师通过建模软件如CAESES直接修改船体型线,然后使用计算流体动力学(CFD)工具如STAR-CCM+进行性能比较,以确定最佳设计方案。
- **基于势流的兴波阻力优化**:利用SHIPLow或SHIPFLOW软件进行势流计算,结合Sobol和NSGA-II等优化算法,以最小化兴波阻力为目标进行设计筛选。
- **基于粘流计算的优化**:联合使用CAESES和STAR-CCM+等软件,以总阻力最小为目标,通过优化算法改进型线设计。
- **水池试验**:通过实际水池试验验证和评估船型的快速性,确保数值模拟结果的准确性。
2. **高效率的设计需求**
- **基于数据库的CAESES快速参数化建模**:建立全参数化的船型数据库,调用已有模型并修改参数,快速生成新的船体型线。
- **智能化设计**:利用CAESES等软件,确保模型质量稳定,计算精度高,并支持并行计算,加速设计过程。未来可能利用大数据和人工智能技术,实现更智能、更自动化的船型设计。
3. **航速评估自动化程序开发**
- **STAR-CCM+自动化计算程序**:通过Macro录制和Java编程,创建自航计算宏,简化计算流程,只需设定基本参数即可自动完成计算。
- **自航仿真计算自动化**:采用STAR-CCM+的Macro和Assistant工具进行二次开发,实现仿真流程自动化,提高工作效率。
在整个设计开发过程中,关键在于:
- **优化算法的选择与应用**:选择高效的优化算法,如HEEDS和Isight,以更快的速度找到最优设计方案,并利用机器学习积累优化设计经验。
- **多目标综合优化**:除了阻力优化,还需要考虑其他性能指标,如稳定性、耐波性等,构建全面的数值分析体系。
- **工作流程自动化**:通过自动化工具减少人工干预,降低成本,提高精度和可靠性。
- **软件兼容性和开放性**:强调不同软件之间的兼容性,便于集成和数据交换。
未来发展方向包括:
- **数据驱动设计**:基于大数据的船型母型选型和设计,提高设计效率。
- **减少物理试验**:随着数值模拟精度的提高,未来可能减少或替代水池试验,进一步缩短设计周期。
不船舶自动化设计开发旨在利用先进的计算技术和自动化流程,提高船舶设计的效率和准确性,同时借助数据和智能技术,逐步迈向智能化设计的新阶段。