計(jì)算機(jī)在船舶結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用

劉賢賀

（渤海船舶職業(yè)學(xué)院 船舶工程系，遼寧葫蘆島125000）

計(jì)算機(jī)在船舶結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用

劉賢賀

（渤海船舶職業(yè)學(xué)院 船舶工程系，遼寧葫蘆島125000）

隨著科學(xué)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)突飛猛進(jìn)。目前幾乎已經(jīng)滲透到社會(huì)工作的各個(gè)領(lǐng)域，船舶結(jié)構(gòu)工程當(dāng)然也毫不例外。從一定意義上說(shuō)，船舶結(jié)構(gòu)工程技術(shù)的提高決定了計(jì)算機(jī)技術(shù)在其工作中的應(yīng)用率的提高。

船舶結(jié)構(gòu)；計(jì)算機(jī)；應(yīng)用

在實(shí)際工程中應(yīng)用的計(jì)算機(jī)常常被定義為通用的，可儲(chǔ)存程序的數(shù)字電子計(jì)算機(jī)。數(shù)字是指在計(jì)算機(jī)中用各個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字表示數(shù)目，與模擬計(jì)算機(jī)不同，在模擬計(jì)算機(jī)中，數(shù)目用連續(xù)變化的實(shí)際數(shù)量表示；數(shù)字計(jì)算機(jī)也能表示和使用除數(shù)字之外的符號(hào)，如一些字母和幾何體；電子是指計(jì)算機(jī)內(nèi)部的操作由電路來(lái)執(zhí)行；可存儲(chǔ)的程序是指電腦應(yīng)用連續(xù)的分步驟指令的一種程序，這種程序被定義為是處理方案；通用是指計(jì)算機(jī)并不是為了一種特殊的應(yīng)用所設(shè)計(jì)的，而是應(yīng)用不同的程序解決各種各樣的問(wèn)題。

1 船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程

1.1 確定設(shè)計(jì)尺寸

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)確定整體的規(guī)格尺寸，并參考現(xiàn)有的船舶類型將各部分的詳細(xì)規(guī)格暫時(shí)確定下來(lái)。然后，根據(jù)實(shí)際規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)書(shū)，決定荷載的種類以及所用材料類型等。

1.2 截面的受力計(jì)算

對(duì)于作用于構(gòu)件截面的力，應(yīng)依照設(shè)計(jì)規(guī)范等計(jì)算出包括軸向力、剪切力以及彎矩等在內(nèi)的截面力。當(dāng)然由于構(gòu)件的自重是假定值，如果實(shí)際重量與假設(shè)條件有出入時(shí)，必須按照其實(shí)際重量重新計(jì)算出所需要的截面面積。

1.3 重新評(píng)估

根據(jù)上一步計(jì)算出的截面力，討論構(gòu)件截面是否安全，其成本是否得當(dāng)?shù)牡葐?wèn)題。如判斷其計(jì)算結(jié)果不適當(dāng)時(shí)，應(yīng)修改構(gòu)件截面的尺寸并重新進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員也應(yīng)充分考慮到施工方式、竣工后的維護(hù)管理。設(shè)計(jì)計(jì)算中，在設(shè)計(jì)的最終階段應(yīng)保留3位有效數(shù)字。

1.4 繪制設(shè)計(jì)圖

以再次評(píng)估通過(guò)后的設(shè)計(jì)文件為準(zhǔn)，繪制船舶的設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)圖分為顯示船舶整體的一般圖紙，以及標(biāo)注局部詳細(xì)尺寸的詳細(xì)圖紙。在設(shè)計(jì)圖中，應(yīng)指明所使用的材料，并列出材料一覽表。設(shè)計(jì)圖應(yīng)按比例畫(huà)出加工時(shí)的原尺寸圖。

1.5 完成設(shè)計(jì)圖稿

設(shè)計(jì)規(guī)格及設(shè)計(jì)圖統(tǒng)稱作設(shè)計(jì)圖稿。此外，計(jì)算書(shū)及材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、作法造價(jià)表、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)范也應(yīng)在設(shè)計(jì)圖中體現(xiàn)。

2 程序開(kāi)發(fā)過(guò)程

計(jì)算機(jī)使用需要把要解決的問(wèn)題分為兩個(gè)階段：開(kāi)發(fā)（研發(fā)），在這個(gè)過(guò)程中程序產(chǎn)生；生產(chǎn)，涉及到程序的重復(fù)使用。程序開(kāi)發(fā)是與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程類似；是一個(gè)較大的設(shè)計(jì)活動(dòng)，其每一步所進(jìn)行的程序自然地依賴于程序的使用范圍和重要性、可獲得的資源、特殊的使用和程序的分類。即使程序在別處也可獲得，這些步驟也必須得進(jìn)行，這些程序需要設(shè)計(jì)成能移植或適應(yīng)編制者的需要、資源和操作。

2.1 程序定義

在這個(gè)階段，利用所需要的某種計(jì)算程序，可得到的資源（人力，機(jī)器）和已知的范圍將程序的主要功能和概念方面的情況展現(xiàn)出來(lái)。這個(gè)步驟包括當(dāng)前應(yīng)用過(guò)程的回顧、方法的評(píng)價(jià)、假設(shè)和使用時(shí)的限制；可能的修改過(guò)程的探索；潛在的未來(lái)應(yīng)用的推斷。既然一個(gè)成功的程序有可能顯著地改變處理將來(lái)各形式問(wèn)題的編制方法，那么問(wèn)題的定義是由程序員、經(jīng)理、管理人員以及最終應(yīng)用這個(gè)程序的設(shè)計(jì)人員共同努力完成的。

2.2 程序設(shè)計(jì)

在這個(gè)階段，設(shè)計(jì)時(shí)必須做出三方面的決定。

首先，必須決定出使用的計(jì)算程序。程序基本上是從人工技術(shù)開(kāi)始的。尤其在設(shè)計(jì)應(yīng)用中，設(shè)計(jì)程序所體現(xiàn)出的方法必須是可預(yù)見(jiàn)的，并且對(duì)于每一個(gè)定義的例子必須是適當(dāng)?shù)摹Ｒ?guī)定的程序檢測(cè)數(shù)據(jù)的一致性、可能性擴(kuò)展、變更、同時(shí)在說(shuō)明書(shū)中的變化也需要考慮到。

當(dāng)所選用的包括程序在內(nèi)的數(shù)學(xué)解決方法不能直接用代數(shù)操作時(shí)，必須采用數(shù)學(xué)分析方法。只要程序作為計(jì)算機(jī)軟件的一部分，大多數(shù)都可以以子程序的形式獲得。在大多數(shù)情況下，開(kāi)發(fā)能夠更好地應(yīng)用現(xiàn)存子程序的不同的公式是很值得的。

其次、程序所用到的數(shù)據(jù)的組織和結(jié)構(gòu)必須仔細(xì)地開(kāi)發(fā)。這包括提供給程序的輸入數(shù)據(jù)、產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)、由程序直接操作的內(nèi)部數(shù)據(jù)（例如局部結(jié)果）以及長(zhǎng)期儲(chǔ)存的可能的數(shù)據(jù)，例如程序使用的，產(chǎn)生的或者改變的工程文檔。

再次，處理的是程序和它潛在的使用者之間的相互作用。這步包括輸入輸出數(shù)據(jù)的嚴(yán)格指示、確定變化范圍、所要求的精確度以及設(shè)計(jì)形式。在這個(gè)形式中，這些數(shù)據(jù)將傳送給計(jì)算機(jī)或者由程序所產(chǎn)生。這一步依附于已完成程序的效用；這個(gè)程序需要數(shù)長(zhǎng)時(shí)間準(zhǔn)備的外來(lái)的作為輸入的數(shù)據(jù)，包含無(wú)組織的數(shù)據(jù)結(jié)果的頁(yè)碼是不受使用者歡迎的，因此它對(duì)于組織者的價(jià)值大大降低了。

總之，計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅適應(yīng)了現(xiàn)代船舶建造發(fā)展的要求，還縮短了工作時(shí)間，提高了工作效率，節(jié)省了人力、物力和財(cái)力，把工程技術(shù)人員從繁重的操作中解脫了出來(lái)，更重要的是它提高了工作質(zhì)量。現(xiàn)代船舶的特點(diǎn)向計(jì)算機(jī)技術(shù)提出了新的課題，并將推動(dòng)該技術(shù)的不斷發(fā)展。

［1］丁愛(ài)兵.計(jì)算機(jī)軟件接口技術(shù)在船舶綜合設(shè)計(jì)軟件中的應(yīng)用研究[D].上海交通大學(xué)，2012.

［2］姚誠(chéng)鈺.基于NAPA的新型高速船船體型線及其參數(shù)化設(shè)計(jì)研究[D].江蘇科技大學(xué)，2012.

The Application of Computer in The Ship Structure Engineering

LIU Xian-he
（Shipbuilding Engineering Department，Bohai Shipbuilding Vocational College，Huludao Liaoning 125000，China）

With the development of science,computer technology has make a spurt of progress.At present almost has penetrated into every field of social work,ship structure engineering course is no exception.In a certain sense,the ship structure engineering technology improvement is the application of computer technology in the work of the rate is high.

Ship structure；Computer；Application

王靜］