三、船舶CAD的特征:
CAD具备以下特征： ① 具有强有力的支撑数据库 ② 具有丰富的程序库 ③ 具有面向问题的语言——造船专用操 作系统 ④ 可靠的硬件系统 ⑤ 较好的扩展，连网，更新的适应性
四、船舶CAD系统的任务与主要模块
1、主要任务
设计阶段：
①报价和初步设计阶段 ②详细设计阶段 ③施工设计阶段。
船舶计算机辅助设计
第一章 船舶计算机辅助设计系统的总体概念 第一节 概述
设计软件
CAD
CAE
CAM
CAD
CAD— Computer Aided Design（计算机辅助设计）
即 人——机器 最好的结合 将人和机器混合编在解题专业组中的一种技术，从 而使人和机器的最好特性联系起来。
通过“人机交互技术”取长补短
2. 船舶CAD系统的主要模块
1）型线设计模块
型线自动生成和光顺（母型船改造法、数 学船型法）
此模块以数学方法为基础
2）总布置模块
对船舶舱容，上层建筑，通道以及主要设 备装置，系统等进行全面规划和布局。
总布置设计中的特点：
① 大量逻辑运算代替数值计算 ② 图形处理成分大,对机器硬件要求高 ③ 要求有大量的数据库和图形库支持 ④ 人机信息交流交互进行
第二节 船舶CAD系统的总体概念
一、船舶CAD的组成:
由大量的数值计算、绘图和图形显示、 数据库 三方面的功能搭配而成。
数值计算：各种计算方法和程式的计算 绘图和图形显示：布置、型线、结构图样、
施工 …. 数据库：是CAD的核心部分。提取，补充，
查询 ……
二、船舶CAD的内容:
完备的CAD工程系统，包含着从船舶设计到生产的全部内容。
ADINA：具有强大的非线性功能，全球唯一能做直接流固耦合 的软件，最为可靠地CAE软件
Abaqus：强大的非线性复杂动态问题求解器
NASTRAN：线性问题求解器
CAM
CAM— Computer Aided Manufacturing（计算机辅助制造）
利用计算机来进行生产设备管理控制和操作的过程。它输入信息 是零件的工艺路线和工艺内容，输出信息是加工时的运动轨迹和 数控程序。
用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚 度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、 弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设 计等问题的一种近似数值分析方法。
按研究对象分为：静态结构分析，动态分析； 按研究问题分为：线性问题，非线性问题
常用CAE软件
Ansys： 经典的CAE软件，国内应用最广，客户成熟度最高，尤 其是在高校科研领域。
⑵详细设计阶段
型线设计，船舶静力学计算，推进性能计算，船模 试验池结果分析，船舯剖面图结构设计，重量计算，电 力照明计算，舵设计，空调设计，下水计算，管系设计， 总纵强度计算，结构分析，船舶运动分析，统计预报计 算，实船试验结果分析。
⑶施工设计阶段
零件编程，零件套料，外板展开，肋骨弯曲，弯 管，板材成型…。
交互 (Interaction) : 人和计算机之间直接和连 续的信息交流。 系统（System）：若干相同或相关的事物按一定 秩序和内部联系组合而成的整体。
组成系统的事物间不是简单、机械地重复。必须按一 定规律有机地组合成一个完美整体：每个组成部分可以是 一个简单事物，也可以是一个较小的简单系统
计算机辅助设计系统组成
• 国内的系统：
多用途干货船初步设计集成系统 油船初步设计集成系统 内河船CAD系统 HCS系统 CASIS系统
1、TRIBON（瑞典）系统简介
TRIBON是一套专门为满足造船和近海工程特殊需 要而开发的设计和信息系统。它支持造船的全过程， 确保高效率生产，并能处理从船舶概念设计到交船整 个过程所需要的全部信息。现有260多家造船企业和 船舶设计公司依赖于TRIBON信息系统。
具备了传统的经验设计方法能力，同时具有现代的一切设计方法 和能力（最优化设计，有限元分析和各种数值计算）都可以程序 模块的形式存储起来，以便使CAD系统在执行过程中使用。
计算与绘图可以交互进行。三视图，透视图，剖面图等可让设计 者确认。
计算结果和图形数据以及设计模型可存储调用。
对各方案进行各种特性分析，指标，性能…各设计变量的灵敏度 分析
3.国内外典型船舶CAD/CAM集成系统
• 各国争相研制
• 集成系统首先从CAM方面开发，再向CAD方面 延拓
• 较为著名的系统：Байду номын сангаас
TRIBON（瑞典） FORAN（西班牙）
MAXSURF（澳大利亚）
SPADES（美国）
BRITSHIPS 和 GODOESS（英国）
HICAS 和 SHIPS（日本） MasterShip（荷兰）
3）结构设计分析模块 对结构形式，构造布局及结构的强度进行
分析和优化。 是船舶设计中非常复杂的问题，它一般大型结
构有限元分析作为基础再辅以优化方法来进行。 主要基础是固体力学的内容。
4）其他模块： ①静力学：稳性，抗沉性 ②航速计算，螺旋桨设计 ③耐波性计算，操纵性预报 ④管系布置，电路设计等。 各部信息互相传递和制约
TRIBON M3 的主要模块及功能介绍：
（1）合同设计模块
合同设计模块围绕规格书、设备选型、舾装、船体， 从各种不同的设计方案做出最佳选择，将报价时所使 用的设计信息直接应用到后续设计中，无需重新进行 设计，充分展示在造船方面的技术力量和丰富经验。
计算机辅助设计 系统
软件系统
硬件系统
系统软件 操编 作译 系系 统统
应用软件
图形处理 软件
模拟仿真 软件
计算机网 络工程软
件
工程分析 和计算软
件
数据库管 理系统
文档制作 软件
图形显示 器
绘图仪、 打印机、
硬盘
鼠标、键 盘
移动存储 设备
计算机主 机
软盘、光 盘
扫描仪
CAE
CAE— Computer Aided Engineering（计算机辅助工程）
⑴ 报价和初步设计阶段
以船东提出的要求为依据进行可靠性研究 （如船的类型，用途，航区，载重量，航速，绕 航力，船的主尺度等） 。初步设计、确定拟造 船初步的所有基本数据，包括主尺度，功率要求， 舱容，船体各组成部分的重量以及满足这些要求 的估算成本。同时要编制说明书，绘制总布置图， 主要设备布置图，编制船体，轮机与电气部分的 主要设计清单，估算船舶报价。