一种面向船舶传动装置的设计系统及方法

本发明涉及机械设计、计算机辅助概念，具体为一种面向船舶传动装置的设计系统及方法。

背景技术：

1、目前商用计算辅助设计软件建模方式大多基于完全的、精确的、唯一的、定量的信息的数学描述，存在不支持自顶向下设计、不支持概念建模的问题。在舰船传动装置设计领域缺乏一种大幅提高建模效率的设计系统和方法，主要问题表现在：缺乏一种传动系统方案保存方法和传动方案数据库；依靠设计者手动连接单个传动单元的建模方法在提升建模效率方面还有很大空间；缺乏一种传动单元推荐方法，进而帮助或引导设计者快速选择所需传动单元提高建模效率。

技术实现思路

1、本发明提出了一种面向船舶传动装置的设计系统及方法，用于解决船舶传动系统中设计手段缺乏、建模手段单一、建模效率低下等问题。

2、本发明提供一种面向船舶传动装置的设计系统，包括：

3、推荐单元库模块，用于定义船舶传动系统中各个传动单元的属性信息，向不同传动单元分别推荐与其组合的多个匹配单元，并构建推荐单元库；

4、传动部件库模块，其通过将不同传动单元分别进行组合连接形成传动部件，并构建传动部件库；

5、传动模型库模块，其通过建立经典的船舶传动模型，并记录船舶传动模型中的各个传动单元的属性信息，并构建传动模型库；

6、建模绘图模块，其用于将传动单元与从推荐单元库中所选择匹配单元连接，且用于将组合连接成传动部件的两个传动单元连接，以及用于编辑在传动模型库中所选择的传动模型。

7、进一步地，所述推荐单元库模块，包括：

8、单元分析模块，用于获取多个不同船舶传动系统的结构，并分别将其分解为多个传动单元；

9、属性定义模块，其通过分析各个传动单元的公共属性或者特有属性，确定每个传动单元的属性，并根据每个传动单元的属性，向不同传动单元分别推荐与其组合的多个匹配单元；每个所述传动单元均具有与其相匹配的推荐单元库；所述推荐单元库为多页显示，在推荐单元库的首页显示待组合的传动单元的多个匹配单元；

10、其中，所述公共属性包括图形参数和物理参数；所述特有属性包括几何参数。

11、进一步地，所述建模绘图模块，包括：

12、单元显示模块，用于以简图的形式表示传动单元的显示载体，提供可视化建模环境；

13、单元编辑模块，用于对传动单元执行对齐、旋转、删除、复制、剪切、修改尺寸操作；

14、连接模块，用于在传动单元之间的接口处建立连接，实现传动单元之间的连接。

15、进一步地，当在所述推荐单元库模块中选择某一传动单元时，则所述单元显示模块创建该传动单元的实例，且单元显示模块显示推荐单元库中向该传动单元所推荐的多个匹配单元，当选中其中一个匹配单元后，则单元显示模块创建该选中的匹配单元的实例，并利用连接模块将待组合的传动单元与所选中的匹配单元连接。

16、进一步地，所述推荐单元库模块所构建的推荐单元库与传动部件库模块所构建的传动部件库之间相互联系；

17、当利用所述传动部件库模块在传动部件库选择某一传动部件时，则根据组合成该传动部件的多个传动单元的名称在推荐单元库中索引与其对应的匹配单元的属性信息，并根据多个匹配单元之间的相对位置确定其在单元显示模块中的显示位置，再利用连接模块根据各个匹配单元的连接接口信息在各个匹配单元之间建立连接。

18、进一步地，当利用所述传动模型库模块在传动模型库中选择某一传动模型时，利用单元显示模块显示该传动模型。

19、进一步地，当在所述推荐单元库中选取某一传动单元时，所述单元显示模块在创建该传动单元的实例时，所述传动单元的实例与所述传动单元除了名称属性不同，其他属性信息均相同。

20、当所述传动单元与向其所推荐的匹配单元连接时，根据在所述传动单元上所选择的连接接口的位置显示与其相组合的匹配单元。

21、进一步地，所述传动单元的属性信息包括传动单元的名称、输入接口、输出接口、尺寸；

22、所述各个传动单元之间的公共属性包括传动单元的名称、输入接口数目、输出接口数目、输入接口位置、输出接口位置；

23、所述各个传动单元之间的公共属性由各个传动单元之间的连接关系及连接点的位置确定；

24、所述各个传动单元之间的公共属性与各个所述传动单元的属性信息通过传动单元的名称建立联系；

25、所述传动部件库所包含的信息包括已建立连接的传动单元的接口数目、传动单元之间的相对位置、传动单元的名称。

26、进一步地，所述属性定义模块的属性定义过程如下：

27、对于传动单元的属性定义方式为：

28、a＝{α,β}                 (1)

29、其中，α表示公共属性，β表示特有属性，用“＝”表示单元与属性之间的绑定关系；

30、对于传动部件的属性定义方式：

31、group1＝{a，b，δ}                 (2)

32、其中a和b分别为组成传动部件group1的2个传动单元；

33、δ为传动部件的属性，其用于保存a和b已连接接口和相对位置坐标；

34、当确定所述传动单元的接口数目后，还需根据传动单元之间的连接形式对每个传动单元的接口定义可连接属性开关，当传动单元的接口的可连接属性开关处于开启状态才允许另一传动单元向该传动单元建立连接。

35、本发明还提供一种面向船舶传动装置的设计方法，包括以下步骤：

36、定义船舶传动系统中各个传动单元的属性信息，向不同传动单元分别推荐与其组合的多个匹配单元，并构建推荐单元库；

37、通过将不同传动单元分别进行组合连接形成传动部件，并构建传动部件库；

38、通过建立经典的船舶传动模型，并记录船舶传动模型中的各个传动单元的属性信息，并构建传动模型库；

39、将传动单元与所选择匹配单元连接；

40、将组合连接成传动部件的两个传动单元连接；

41、编辑在传动模型库中所选择的传动模型。

42、与现有技术相比，本发明的有益效果：

43、本发明使用数据库的思想解决了舰船传动系统拓扑模型快速构建的问题，通过向不同的传动单元分别推荐与其组合的多个匹配单元，形成推荐单元库；并将不同的传动单元分别进行组合连接形成传动部件库，并建立经典的船舶传动模型，形成传动模型库，用户在进行船舶传动装置的设计时，选择其所需的推荐单元库、传动部件库。选择自己所需的单元或部件或模型后，再利用建模绘图模块进行组合连接或编辑，则可实现船舶传动系统的拓扑关系的快速构建。并通过对传动部件所建立的拓扑关系模型的分析，可以快速的获得传动系统设计方案，大大提高设计效率，并为后续的自主创新设计奠定基础。

技术特征：

1.一种面向船舶传动装置的设计系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种面向船舶传动装置的设计系统，其特征在于：所述推荐单元库模块，包括：

3.根据权利要求2所述的一种面向船舶传动装置的设计系统，其特征在于：所述建模绘图模块，包括：

4.根据权利要求3所述的一种面向船舶传动装置的设计系统，其特征在于：

5.根据权利要求3所述的一种面向船舶传动装置的设计系统，其特征在于：所述推荐单元库模块所构建的推荐单元库与传动部件库模块所构建的传动部件库之间相互联系；

6.根据权利要求3所述的一种面向船舶传动装置的设计系统，其特征在于：当利用所述传动模型库模块在传动模型库中选择某一传动模型时，利用单元显示模块显示该传动模型。

7.根据权利要求4所述的一种面向船舶传动装置的设计系统，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的一种面向船舶传动装置的设计系统，其特征在于：所述传动单元的属性信息包括传动单元的名称、输入接口、输出接口、尺寸；

9.根据权利要求1所述的一种面向船舶传动装置的设计系统，其特征在于：所述属性定义模块的属性定义过程如下：

10.一种面向船舶传动装置的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种面向船舶传动装置的设计系统及方法，涉及机械设计技术领域，包括推荐单元库模块，用于定义船舶传动系统中各个传动单元的属性信息，向不同传动单元分别推荐与其组合的多个匹配单元；传动部件库模块，其通过将不同传动单元分别进行组合连接形成传动部件，多个传动部件构成传动部件库；传动模型库模块，其通过建立经典的船舶传动模型，并记录船舶传动模型中的各个传动单元的属性信息，构成传动模型库；建模绘图模块，其用于编辑或组合连接传动单元，从而设计形成船舶传动系统的拓扑关系模型。本发明通过推荐匹配单元为面向拓扑关系模型的传动系统快速设计提供了设计思路，大大提高设计效率，并为后续的自主创新设计奠定基础。

技术研发人员：杨小辉,苗璞,韩冰,刘更,李士林
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13