[發(fā)明專利]一種船舶分段吊裝方案的自動化設(shè)計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410808792.5
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN104504201A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李瑞;汪驥;劉玉君;張小明;張帆;馬馳
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 大連星海專利事務(wù)所 21208
• 代理人: 徐雪蓮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種船舶分段吊裝方案的自動化設(shè)計方法。

背景技術(shù)

船舶分段吊裝是指施工單位使用起重設(shè)備對船體分段進行翻身或移位的作業(yè)工作。為保證吊裝作業(yè)的順利進行，大多施工單位均要在作業(yè)前進行嚴(yán)密的吊裝方案設(shè)計。吊裝方案設(shè)計是指在給定的幾何、力學(xué)、工藝規(guī)則等約束中求解分段吊裝可行性方案的過程，從幾何意義上講，也就是在特定的空間中，確定吊環(huán)的空間位置，并使方案滿足穩(wěn)定性和工藝適用性等要求。吊裝方案設(shè)計是一個復(fù)雜的逐步尋優(yōu)過程，方案的可行性與合理性，直接決定了吊裝工作能否安全、高效的進行，從而影響整個船舶建造周期。

目前，國內(nèi)大多數(shù)船廠可在Tribon等設(shè)計軟件的輔助下完成分段吊裝方案的設(shè)計工作。以Tribon系統(tǒng)為例，在先進PDM技術(shù)、可視化技術(shù)的支持下，用戶可在系統(tǒng)中方便地提取分段的重量重心、結(jié)構(gòu)尺寸等信息，并將吊環(huán)布置在分段模型的指定位置，按實際要求生成設(shè)計圖紙。然而，調(diào)研發(fā)現(xiàn)：由于吊裝設(shè)計需要反復(fù)考量分段尺寸、重量、重心位置、結(jié)構(gòu)形式以及吊裝設(shè)備參數(shù)等多方面因素，以Tribon等軟件作為輔助工具進行吊裝設(shè)計尚不能實現(xiàn)完全自動化，現(xiàn)階段吊裝方案設(shè)計工作存在以下問題：

a.設(shè)計過程繁瑣，效率不高。

①吊運方案設(shè)計對人員的技術(shù)水平要求較高。設(shè)計人員需綜合考慮分段結(jié)構(gòu)特征、場地方向、吊車起吊能力、眼板復(fù)用性等各種約束條件的制約以完成吊運方案的設(shè)計。

②受實際作業(yè)的影響，吊運方案要進行多次修改。在方案修改過程中，往往對一個吊點的位置做出調(diào)整后，其余吊點也要逐個做出相應(yīng)的調(diào)整。

③信息測算工作量大。吊運方案設(shè)計過程中大量的距離、載荷等信息需人工進行測量和計算，極大影響了設(shè)計效率。

b.經(jīng)驗估算為主，方案經(jīng)濟性、可靠性受到影響。

受主觀經(jīng)驗影響，人工設(shè)計的方案在經(jīng)濟性、安全性和易操作性等多個目標(biāo)之間的協(xié)調(diào)難以做到最優(yōu)化，過于保守的設(shè)計方案會造成材料的浪費，相反一些過于追求經(jīng)濟性的方案會存在安全隱患。

c.以經(jīng)驗為基礎(chǔ)的設(shè)計方法不利于科學(xué)培訓(xùn)體系的建立。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種提高船舶分段吊裝方案的設(shè)計效率，增強船舶分段吊裝方案的安全性和經(jīng)濟性的船舶分段吊裝方案的自動化設(shè)計方法。

本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：一種船舶分段吊裝方案的自動化設(shè)計方法，包括以下步驟：

a、選擇吊裝分段模型：包括建立包含多個分段模型的模型庫及與各個分段模型相關(guān)聯(lián)的包括各類典型分段類型的初始化吊裝算法的的初始算法庫；從模型庫中選擇與待吊裝的船舶分段相對應(yīng)的分段模型，所述初始算法庫中與所選擇的分段模型相關(guān)聯(lián)的初始化吊裝算?法被選定；通過Tribon系統(tǒng)提取所選的分段模型中的結(jié)構(gòu)參數(shù)信息，并將所述結(jié)構(gòu)參數(shù)信息存儲于后臺數(shù)據(jù)庫；所述結(jié)構(gòu)參數(shù)信息包括結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)及重量重心信息；

b、選取起吊設(shè)備模型：包括建立包含所有起吊設(shè)備模型的吊車模型庫；依據(jù)待吊裝分段建造場地，從吊車模型庫中選擇與待吊裝分段建造場地相配適的起吊設(shè)備模型，并通過Tribon系統(tǒng)讀取所選取的起吊設(shè)備模型的工藝參數(shù)，所述工藝參數(shù)包括：吊車起重能力、吊鉤最大載荷；吊鉤間最大載荷差值、吊鉤間距范圍、起重高度、吊繩角度、單鉤跨距范圍及最佳距離；

c、分段進行特征位置識別，生成初始化吊裝方案：讀取步驟a中存儲于后臺服務(wù)器中的結(jié)構(gòu)參數(shù)信息，對該結(jié)構(gòu)參數(shù)信息進行特征識別；所述特征識別包括特征板架和特征板架的特征位置的識別；

所述特征板架的識別方法為：以投影面積識別板架為例，某分段由n個基本板架組成，其全部板架的板邊幾何特征值A(chǔ)可表示為：