优化有限元建模方法探讨

董旭静 蒙昌松 雷雪华

(广船国际技术中心)

0 前言

有限元分析在现代船舶设计中占有重要位置，且建模工作时间占整个有限元分析的比例相当大，各船级社均开发了不同有限元软件，皆有各自的优缺点。对船体这样大型复杂的结构而言，探索一种快捷、便于修改的建模方法是非常有必要的。为此，我们根据对多个软件及多型船的建模经验，总结了一套比较高效的建模方法。

1 船体结构特点

船体结构为板梁组合结构，外板为复杂的曲面，中部结构一般比较规则，在艏、艉、机舱区域，线型变化比较大，外板骨材的布置也不规则，内部结构复杂。通常为了加快有限元分析进度，在详细设计初始阶段就开始建有限元模型，而在设计期间又存在舱室、平台、舱壁等方面的反复修改，给建模及修改带来了很大的难度，本文基于这些特点及问题，探索一种高效的有限元建模方法。

2 船体有限元建模现状

各船级社均开发有限元计算软件，这些软件建模方法可分为两种，一种为直接用有限元网格建模，另一种为建立几何模型后通过软件自动划网格。直接以网格为基础的方法建模及修改模型效率比较低，而使用几何模型生成网格，对模型质量要求非常高，否则容易产生大量的畸形网格，修改模型也易产生各种错误，也有可能导致模型报废。

3 联合CATIA 及FAST TRACK 软件建模

通过对各有限元软件使用及总结，我们选择了CATIA 及FAST TRACK 两款软件进行有限元建模，可以极大的提高建模效率。……