內(nèi)河船體結(jié)構(gòu)智能審圖系統(tǒng)初步研究.pdf

1、隨著船舶事業(yè)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，市場經(jīng)濟(jì)體制的逐步完善，內(nèi)河航運需求勢頭日趨迅猛，內(nèi)河貨運船越來越引起人們的重視。隨之而來的就是內(nèi)河船舶的大量制造,這給船舶檢驗部門帶來了嚴(yán)峻的考驗。內(nèi)河船舶主要是依據(jù)船舶入級與建造規(guī)范進(jìn)行設(shè)計和建造的，規(guī)范要求條目繁瑣，計算量龐雜，并且結(jié)構(gòu)計算說明書也需要進(jìn)行整理輸出,由于內(nèi)河船舶其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對結(jié)構(gòu)的合理性判斷也是一個難題，為審圖工作帶來了麻煩。為了節(jié)省海事部門的審圖時間，同時也為船東創(chuàng)造更

2、好的經(jīng)濟(jì)效益，本文研究了內(nèi)河船體結(jié)構(gòu)智能審圖系統(tǒng)。 船體結(jié)構(gòu)智能審圖系統(tǒng)可分為對船體結(jié)構(gòu)的規(guī)范審查和合理性審查兩個部分。本文通過調(diào)研并結(jié)合內(nèi)河船舶的實際情況，針對船體結(jié)構(gòu)用鋼種類繁多的情況，也為了在軟件中實現(xiàn)快速輸入船體結(jié)構(gòu)構(gòu)件，本文運用SQL作為數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具，依次建立了鋼板數(shù)據(jù)庫、等邊角鋼數(shù)據(jù)庫、不等邊角鋼數(shù)據(jù)庫、L型鋼數(shù)據(jù)庫等，數(shù)據(jù)庫中記錄了相關(guān)型材的數(shù)據(jù)信息，可以通過軟件計算出其對應(yīng)的剖面要素，為系統(tǒng)的運行提供了后臺基礎(chǔ)

3、。 船體結(jié)構(gòu)的規(guī)范審查是船體結(jié)構(gòu)智能審圖系統(tǒng)的重要組成部分，也是船體結(jié)構(gòu)合理性審查的基礎(chǔ)，船體結(jié)構(gòu)的規(guī)范審查是依據(jù)《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶入級與建造規(guī)范》（2002）進(jìn)行設(shè)計的。利用VB進(jìn)行編程，軟件分別計算出規(guī)范對構(gòu)件的要求值和構(gòu)件的實際剖面要素，通過比較構(gòu)件的剖面要素和規(guī)范的要求值，得到滿足規(guī)范的船體結(jié)構(gòu)構(gòu)件組合。軟件根據(jù)船體的不同部分依據(jù)型材的類型不同進(jìn)行分類，依次按照規(guī)范條款的要求對船舶底部、舷側(cè)、甲板和其他結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行板材、標(biāo)準(zhǔn)

4、型材和組合型材的規(guī)范校核進(jìn)行了可視化編程。同時，為了便于用戶查詢規(guī)范，軟件中設(shè)置了規(guī)范查詢功能。 船體結(jié)構(gòu)合理性審查主要依據(jù)對有關(guān)專家經(jīng)驗的總結(jié)和現(xiàn)有的船舶資料分析，運用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理對船體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的合理性做出綜合評判。通過專家對樣本船的評判打分，創(chuàng)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本，根據(jù)不同的構(gòu)件類型確定網(wǎng)絡(luò)的輸入，網(wǎng)絡(luò)的輸出均為對構(gòu)件的滿意度，通過訓(xùn)練得出對應(yīng)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并把訓(xùn)練結(jié)果存儲在網(wǎng)絡(luò)中。對新船的船體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的評判可以通過輸入

5、新船的對應(yīng)數(shù)據(jù)，經(jīng)過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)得出評判結(jié)果，用戶可以根據(jù)結(jié)果確定結(jié)構(gòu)的合理性。船體結(jié)構(gòu)構(gòu)件復(fù)雜多樣，不僅對每個構(gòu)件要進(jìn)行合理性判斷，還要對各個構(gòu)件組成的整個船體結(jié)構(gòu)的合理性做出判斷，并且不同的構(gòu)件（如板材和組合型材），其評判標(biāo)準(zhǔn)不一樣，這是個相當(dāng)龐大的工程，本文僅以內(nèi)河小型散貨船船體結(jié)構(gòu)中的板材的外板和型材中的甲板橫梁為例說明模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在船體結(jié)構(gòu)審圖中的運用過程。 規(guī)范審查和合理性審查的結(jié)果通過word文本輸出給用戶，該

6、功能是借助Word的VBA軟件，將判斷合理的結(jié)構(gòu)自動生成結(jié)構(gòu)規(guī)范計算書。在本軟件中，已經(jīng)預(yù)先按照規(guī)范的條款編制了標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)計算說明書模板。在Visual Basic環(huán)境中，應(yīng)用ActiveX技術(shù)和VBA對 Microsoft Word、應(yīng)用對象訪問的功能，通過對不同類型模板文件的操作，軟件可自動生成并輸出船體外板、甲板、底部、舷側(cè)、艙壁等船體各個部分的結(jié)構(gòu)計算說明書；最后將各部分說明書整體合并生成完整的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算說明書。 通過