基于模型的船舶建造工装仿真评估方法、系统、介质及终端与流程

技术特征：
1.一种基于模型的船舶建造工装仿真评估方法，其特征在于，包括以下步骤：构建对应待设计的船舶建造工装的工装主模型；基于所述工装主模型获取工装设计模型；定义所述船舶建造工装的非几何参数；根据所述非几何参数布局所述船舶建造工装，获取对应所述船舶建造工装的目标布局数量和目标布局位置；根据所述非几何参数、所述目标布局数量及所述目标布局位置进行所述船舶建造工装参数化有限元仿真及优化，以获取目标工装设计参数组合，并根据所述目标工装设计参数组合更新所述工装主模型和所述工装设计模型，获取更新后的工装主模型和工装设计模型；基于所述更新后的工装主模型和工装设计模型评估所述目标布局数量和所述目标布局位置。2.根据权利要求1所述的基于模型的船舶建造工装仿真评估方法，其特征在于，构建对应待设计的船舶建造工装的工装主模型包括以下步骤：根据船厂实际生产需要，确定所述船舶建造工装；所述船舶建造工装至少包括以下任意一种：搁置类工装、吊装类工装及驳运类工装；选择对应所述船舶建造工装的预设模板，创建所述工装主模型；所述预设模板包括所述船舶建造工装的关键参数；所述关键参数至少包括以下任意一种：基本几何外形尺寸、零件的总体布置及装配关系；所述工装主模型包括所述所述船舶建造工装的几何关键信息。3.根据权利要求1所述的基于模型的船舶建造工装仿真评估方法，其特征在于，基于所述工装主模型获取工装设计模型包括以下步骤：为所述工装主模型添加细节特征，获取所述工装设计模型；所述细节特征至少包括以下任意一种：倒角、凹槽及开孔；所述工装设计模型和所述工装主模型通过特征抑制实现切换，所述工装设计模型的结构树由所述工装主模型和特征节点构成。4.根据权利要求1所述的基于模型的船舶建造工装仿真评估方法，其特征在于，根据所述非几何参数布局所述船舶建造工装，获取对应所述船舶建造工装的目标布局数量和目标布局位置包括以下步骤：调取背景模型；所述背景模型至少包括：船体分段模型和/或舾装件模型；基于所述背景模型和预设准则，确定满足所述船舶建造工装布置的所有位置；通过设置约束条件及目标条件，不断迭代及寻优，获取所述目标布局数量和所述目标布局位置。5.根据权利要求1所述的基于模型的船舶建造工装仿真评估方法，其特征在于，根据所述非几何参数、所述目标布局数量及所述目标布局位置进行所述船舶建造工装参数化有限元仿真及优化，以获取目标工装设计参数组合，并根据所述目标工装设计参数组合更新所述工装主模型和所述工装设计模型，获取更新后的工装主模型和工装设计模型包括以下步骤：根据所述非几何参数、所述目标布局数量及所述目标布局位置确定工装设计参数组合方案，以获取多组工装设计参数组合；确定对应所述船舶建造工装的结构优化准则，根据所述结构优化准则进行参数分析；
所述结构优化准则为以所述船舶建造工装的强度要求和刚度要求为约束条件，重量最轻为目标条件；创建工装参数化有限元模型；对所述工装参数化有限元模型进行强度分析和刚度分析；判断所有的所述工装设计参数组合是否全部完成所述强度分析和所述刚度分析；在所有的所述工装设计参数组合全部完成所述强度分析和所述刚度分析时，根据所述结构优化准则获取所述目标工装设计参数组合，并根据所述目标工装设计参数组合更新所述工装主模型和所述工装设计模型。6.根据权利要求5所述的基于模型的船舶建造工装仿真评估方法，其特征在于，创建工装参数化有限元模型包括以下步骤：抑制所述工装设计模型中的特征信息，获取所述工装主模型；对所述工装主模型进行有限元网格划分，获取所述工装参数化有限元模型；结合所述非几何参数，对所述工装参数化有限元模型附加信息；所述信息至少包括以下任意一种：材料参数、板厚属性及配重大小；对所述工装参数化有限元模型进行强度分析和刚度分析包括以下步骤：基于所述目标布局数量和所述目标布局位置获取所述船舶建造工装所受外力；基于所述目标布局数量和所述目标布局位置获取所述船舶建造工装布置时的边界状态；将所述外力和所述边界状态转化为所述工装参数化有限元模型的载荷及边界条件；调用有限元求解器对所述工装参数化有限元模型进行所述强度分析和所述刚度分析。7.根据权利要求1所述的基于模型的船舶建造工装仿真评估方法，其特征在于，基于所述更新后的工装主模型和工装设计模型评估所述目标布局数量和所述目标布局位置包括以下步骤：根据船舶建造工艺获取工艺规划路线；对所述工艺规划路线进行工艺仿真及干涉检查分析，以基于所述更新后的工装主模型和工装设计模型判断所述目标布局数量和所述目标布局位置是否对所述工艺规划路线有影响；在有影响时，重新布局所述船舶建造工装。8.一种基于模型的船舶建造工装仿真评估系统，其特征在于，包括：模型构建模块、模型获取模块、参数定义模块、工装布局模块、仿真优化模块及布局评估模块；所述模型构建模块用于构建对应待设计的船舶建造工装的工装主模型；所述模型获取模块用于基于所述工装主模型获取工装设计模型；所述参数定义模块用于定义所述船舶建造工装的非几何参数；所述工装布局模块用于根据所述非几何参数布局所述船舶建造工装，获取对应所述船舶建造工装的目标布局数量和目标布局位置；所述仿真优化模块用于根据所述非几何参数、所述目标布局数量及所述目标布局位置进行所述船舶建造工装参数化有限元仿真及优化，以获取目标工装设计参数组合，并根据所述目标工装设计参数组合更新所述工装主模型和所述工装设计模型，获取更新后的工装主模型和工装设计模型；
所述布局评估模块用于基于所述更新后的工装主模型和工装设计模型评估所述目标布局数量和所述目标布局位置。9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的基于模型的船舶建造工装仿真评估方法。10.一种终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行权利要求1至7中任一项所述的基于模型的船舶建造工装仿真评估方法。

技术总结
本发明提供一种基于模型的船舶建造工装仿真评估方法、系统、介质及终端，所述方法包括以下步骤：构建对应待设计的船舶建造工装的工装主模型和工装设计模型；布局船舶建造工装；进行船舶建造工装参数化有限元仿真及优化，获取目标工装设计参数组合，并根据目标工装设计参数组合更新工装主模型和工装设计模型；基于更新后的工装主模型和工装设计模型评估目标布局数量和目标布局位置；本发明基于工装主模型设计方案实现工装快速设计；基于工装主模型驱动工装仿真评估，避免设计人员针对不同仿真分析对象进行多次重复建模，提升了仿真分析效率；本发明通过固化工装设计仿真基本流程，使设计人员更专注于设计。设计人员更专注于设计。设计人员更专注于设计。


技术研发人员：杨骏 王源淙 王杰 朱文敏 单小芬 张红伟 周泽麟
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：2021.08.30
技术公布日：2021/11/30