【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种于catia软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，属于船舶数字化设计。
技术介绍
1、船舶管路主要指空调通风风管和轮机管系，是船舶的必不可少的重要组成部分，相当于人体的气管和血管。管路的阻力计算和优化设计是十分重要的设计环节，通过阻力计算可以充分了解管路内部流体流动情况，发现最不利流动区域，进而优化设计。
2、当前船舶设计仍然以传统的二维设计为主，基于二维图纸的管路阻力计算通常采用经验值判断或进行估算，进而选择合适的管路及附件，效率较低，若涉及管路变化需要重新估算，费时费力，同时无法充分考虑管路的实际三维模型布置以及管路附件等因素对于阻力计算的影响，存在较大误差，不利于管路的优化设计，在后续建模施工建造过程中容易产生大量修改返工。
3、随着三维软件的发展，三维设计逐步成为船舶设计的发展趋势，基于三维模型的管路阻力计算通常是在模型建立完成后导入专门的仿真软件进行模拟计算，过程较为繁琐。专利cn 104715081 a提供了一种基于3d模型的管路压力降计算集成系统，该系统采用识别3d模型中的管路及其性质计算管路压力降，属于石油炼制和化工领域。该系统存在的主要不足在于：
4、(1)管路性质识别方法较为复杂，需要单独建立指定的3d模型数据库，自由度不高，尤其是遇到复杂管路时，识别效率较低；
5、(2)完成管路压力降计算后无法根据计算结果自动判断管路压力降是否合理；
6、(3)如果管路压力降存在不合理处，无法根据计算结果自动修改管路以实现合理的压力降，进而优化
7、因此，本领域亟需一种可以智能判断、计算、优化管路阻力的设计系统。
技术实现思路
1、本专利技术的所要解决的问题是：现有技术中基于catia软件平台尚未有针对船舶复杂管路的便捷、高效的阻力优化设计模块，导致在实际建模过程中无法实时判断船舶管路阻力，掌握管路内部流体流动情况，且无法及时发现需要优化设计的管路，涉及复杂管路变化调整时，导致后续工作产地大量修改和返工，降低了整个船舶设计-建模-建造全周期效率的问题。
2、为达到解决上述问题的目的，本专利技术所采取的技术方案是提供了一种基于catia软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，包括以下步骤，如图1所示：
3、步骤1：目标管路建模，包含两条技术路线，一是采用catia软件平台原生功能创建管路(空调通风风管“hvac 3d”模块，轮机管系“piping&tubing”模块)，二是采用用户自定义函数udf方法创建管路，在目标管路建模过程中附加管路、附件、设备的尺寸参数、属性参数等信息至模型中；
4、步骤2：目标管路智能拾取，在模型中选择目标管路的输入端“port点”和输出端“port点”由输入输出端确定管路走向，区分输入输出端之间所有路径、交叉路径供用户交互性选择，并识别步骤1中输入的特征和参数；
5、步骤3：目标管路阻力计算，通过智能拾取管路获取各管路，读取管路和管路上的附件或设备的尺寸信息和属性信息，每种附件或设备在属性中嵌入了局部阻力系数，通过内嵌的阻力计算公式计算得到的摩擦阻力和局部阻力，分别统计管路附件和设备的类型、数量、阻力损失之和，得到管路阻力值；
6、步骤4：管路阻力合理性判断，通过步骤3计算完成后所得的管路阻力值与既定的管路阻力值合理分布区间进行比较，判断管路阻力值分布是否合理并给出相应提示；
7、步骤5：管路阻力自动优化，当系统判定管路阻力分布不均，存在不利流动情况，系统给出提示，并根据已有模型和原有计算结果优化管路，用户选择修改不利流动管路尺寸或调整局部布置的优化方法，系统根据用户的选择自动改变管路模型，继续计算目标管路阻力并进行合理性判断，以此类推，不断迭代，直至达到最优方案。
8、优选地，所述的步骤1中，管路设置为发布的草图曲线或者空间曲线作为路径输入，创建几何管段。
9、进一步优选地，所述的尺寸参数包括长、宽、高和厚，属性参数包括内部流体流量、粘度、密度和管壁粗糙度。
10、进一步优选地，所述的属性参数包括内部流体流量、粘度、密度和管壁粗糙度。
11、优选地，所述的步骤3中，所述目标管路阻力计算是基于智能拾取的目标管路进行摩擦阻力计算、局部阻力计算和管路阻力值汇总。
12、优选地，所述的步骤4中，管路阻力值合理分布区间包括基准值和上下限值。
13、优选地，所述的步骤4中，当计算值位于合理区间内，系统给出提示“管路阻力分布合理”，当计算值和合理区间存在较大偏差，系统给出提示“管路阻力分布不合理，请优化”。
14、优选地，所述的步骤5中，优化完毕后系统提示“管路优化完毕”。
15、优选地，所述的步骤5结束后，还可进行结果更新输出，当系统完成阻力优化设计后，进行数据导出，每一次迭代数据均保留，用户可以实时查看管路阻力信息。
16、进一步优选地，任意一次管路阻力计算结果以表格的形式输出，形成指导文件，完成闭环设计。
17、相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
18、本专利技术将管路阻力计算融合到catia平台的三维设计流程中，进而形成基于catia平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，可以使用户在船舶三维建模的过程中进行管路阻力计算。管路的智能拾取只需指定输入输出端口即可识别出内部所有路径，针对船舶系统复杂管路，信息提取效率提升明显；智能优化设计系统能够实时判断管路设计的合理性，对不合理处进行及时的优化设计调整，避免了三维建模完成以后再去进行管路阻力计算优化，提高了船舶设计-建模-建造全周期协同设计效率，有利于实现更加高效、标准化的船舶管路三维设计流程。
19、通过在三维设计中管路阻力的实时计算、判断和优化，不仅可以优化管段走向，还可以进一步为施工建造过程中设备选型提供参考依据，能够有效提高设计质量，既可以避免管路设计冗杂导致的成本增加，又可以避免因管路设计不合理导致设备选型有误而增加成本，具有明显的经济和时间效益。
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1.一种基于CATIA软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于CATIA软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，其特征在于，所述的步骤1中，管路设置为发布的草图曲线或者空间曲线作为路径输入，创建几何管段。
3.如权利要求2所述的基于CATIA软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，其特征在于，所述的尺寸参数包括长、宽、高和厚。
4.如权利要求2所述的基于CATIA软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，其特征在于，所述的属性参数包括内部流体流量、粘度、密度和管壁粗糙度。
5.如权利要求1所述的基于CATIA软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，其特征在于，所述的步骤3中，所述目标管路阻力计算是基于智能拾取的目标管路进行摩擦阻力计算、局部阻力计算和管路阻力值汇总。
6.如权利要求1所述的基于CATIA软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，其特征在于，所述的步骤4中，管路阻力值合理分布区间包括基准值和上下限值。
7.如权利要求1所述的基于CATIA软件平台
8.如权利要求1所述的基于CATIA软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，其特征在于，所述的步骤5中，优化完毕后系统提示“管路优化完毕”。
9.如权利要求1所述的基于CATIA软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，其特征在于，所述的步骤5结束后，进行结果更新输出，当系统完成阻力优化设计后，进行数据导出，每一次迭代数据均保留，用户可以实时查看管路阻力信息。
10.如权利要求9所述的基于CATIA软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，其特征在于，任意一次管路阻力计算结果以表格的形式输出，形成指导文件，完成闭环设计。
...【技术特征摘要】
1.一种基于catia软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于catia软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，其特征在于，所述的步骤1中，管路设置为发布的草图曲线或者空间曲线作为路径输入，创建几何管段。
3.如权利要求2所述的基于catia软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，其特征在于，所述的尺寸参数包括长、宽、高和厚。
4.如权利要求2所述的基于catia软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，其特征在于，所述的属性参数包括内部流体流量、粘度、密度和管壁粗糙度。
5.如权利要求1所述的基于catia软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，其特征在于，所述的步骤3中，所述目标管路阻力计算是基于智能拾取的目标管路进行摩擦阻力计算、局部阻力计算和管路阻力值汇总。
6.如权利要求1所述的基于catia软件平台的船舶管路阻力智能优化设计系统，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭佳杰，陈勇，邱雨，童雨舟，代黎博，林睿，王树信，朱华，陈旭，汪海燕，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七○八研究所，
类型：发明
国别省市：
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