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船体横剖面自动识别与有限元快速建模方法的研究

船体横剖面自动识别与有限元快速建模方法的研究

摘要：船体横剖面自动识别与有限元快速建模方法是船舶设计与

析中的重要技术，其能够提高设计效率、降低成本，并且可以方便地进

行结构优化和强度分析。本文旨在对船体横剖面自动识别与有限元快速

建模方法进行研究，探讨其在船舶设计与分析中的应用。

关键词：船体横剖面，自动识别，有限元快速建模，船舶设计与

析

1.引言

船舶设计与分析是一个复杂而繁琐的过程，传统的手工设计方法存

在效率低、成本高等问题。横剖面是船体设计中的重要组成部分，对于

船舶结构的强度和稳定性具有重要影响。因此，开发船体横剖面自动识

别与有限元快速建模方法具有重要意义。

2.船体横剖面自动识别方法

船体横剖面自动识别方法是将传统的手工设计过程转化为计算机辅

助设计过程的关键技术。目前，常用的船体横剖面自动识别方法有基于

图像处理和模式识别的方法、基于几何体建模的方法等。其中，基于图

像处理和模式识别的方法主要通过对船体的图像进行处理和分析，获取

船体的几何形状信息，然后通过算法将船体的几何形状转化为有限元建

模所需的几何信息。而基于几何体建模的方法则是直接利用计算机辅助

设计软件对船体的几何形状进行建模，然后通过算法将船体模型转化为

有限元建模所需的几何信息。这两种方法各有优劣，可以根据实际需求

选择合适的方法。

3.有限元快速建模方法

有限元建模是船舶设计与分析中不可或缺的步骤，对于船体的结构

优化和强度分析具有重要作用。然而，传统的有限元建模过程需要手工

绘制船体模型，时间耗费较多。为了提高建模效率，研究者们开发了一

系列有限元快速建模方法，如基于特征模型的建模方法、基于几何体的

建模方法等。这些方法能够自动提取船体的几何信息，并转化为有限元

所需的网格信息，从而省去了传统的手工绘制过程，大大提高了建模效

率。

4.船体横剖面自动识别与有限元快速建模的应用

船体横剖面自动识别与有限元快速建模方法被广泛应用于船舶设计

与分析中。通过自动识别船体横剖面，并快速建立有限元模型，设计者

可以在短时间内得到船体的结构信息，从而进行结构优化和强度分析。

同时，这些方法还能够方便地进行参数化设计，根据不同的设计要求，

快速生成不同版本的船体模型，提高设计效率。

5.总结与展望

船体横剖面自动识别与有限元快速建模方法在船舶设计与分析中有

着重要应用。这些方法能够提高设计效率、降低成本，并且为船舶结构

的优化和强度分析提供了有效工具。然而，目前这些方法还存在一些问

题，如对复杂船体形状的处理能力有限、建模精度不高等。进一步的研

究可以致力于解决这些问题，提高方法的准确性和适用性。

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