基于TRIBON平臺(tái)及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的船體總縱強(qiáng)度計(jì)算

高寶坤，周玉龍

(江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212003)

基于TRIBON平臺(tái)及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的船體總縱強(qiáng)度計(jì)算

高寶坤，周玉龍

(江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212003)

提高船舶總縱強(qiáng)度校核計(jì)算效率，對(duì)縮短船舶設(shè)計(jì)周期和提高船舶設(shè)計(jì)質(zhì)量具有重要意義。本文利用TRIBON船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)、ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、VBA技術(shù)完成TRIBON電子船型結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)提取、船體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)化處理、編制程序進(jìn)行主船體總縱強(qiáng)度校核計(jì)算。

TRIBON;數(shù)據(jù)庫(kù);ADO;總縱強(qiáng)度

0 引言

船體總縱強(qiáng)度直接計(jì)算方法是基于梁理論基本原理，即把船體簡(jiǎn)化為一薄壁梁，將船舶靜置在靜水中和波浪上，計(jì)算出靜水和波浪彎矩，進(jìn)而計(jì)算出船體總強(qiáng)度彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力。船體縱向構(gòu)件數(shù)量、種類眾多，所以船體總縱強(qiáng)度校核計(jì)算是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力還容易出錯(cuò)的工作，因此提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和縮短設(shè)計(jì)周期是現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要任務(wù)。

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是現(xiàn)代信息科學(xué)與技術(shù)的重要組成部分，是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理與信息管理系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)研究和解決了計(jì)算機(jī)信息處理過(guò)程中大量數(shù)據(jù)有效地組織和存儲(chǔ)的問(wèn)題，在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)冗余、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、保障數(shù)據(jù)安全以及高效地檢索數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)。應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)能減少計(jì)算文件數(shù)量，提高程序讀取數(shù)據(jù)速度，提高程序運(yùn)行效率［1］。

傳統(tǒng)船體總縱強(qiáng)度校核計(jì)算需要準(zhǔn)備大量船體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，以完成總縱強(qiáng)度校核計(jì)算。本文利用TRIBON軟件平臺(tái)數(shù)據(jù)提取技術(shù)、VBA技術(shù)和ADO數(shù)據(jù)對(duì)象技術(shù)，將TRIBON電子船型結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、數(shù)據(jù)庫(kù)化處理，最后完成總縱強(qiáng)度彎曲應(yīng)力程序計(jì)算，輸出計(jì)算結(jié)果。TRIBON數(shù)據(jù)提取實(shí)現(xiàn)船體剖面結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)直接輸入，提高了船體總縱強(qiáng)度彎曲應(yīng)力計(jì)算效率，具有一定工程應(yīng)用價(jià)值［2，3］。

1 船體總縱強(qiáng)度校核計(jì)算原理

根據(jù)主船體總縱彎曲應(yīng)力計(jì)算方法和構(gòu)件穩(wěn)定性計(jì)算方法［4，5］編寫程序計(jì)算模塊，并根據(jù)算例完成程序調(diào)試。

2 船體結(jié)構(gòu)剖面信息提取技術(shù)

船體總縱強(qiáng)度彎曲應(yīng)力計(jì)算過(guò)程需要輸入大量船體剖面構(gòu)件數(shù)據(jù)，例如構(gòu)件幾何尺寸、構(gòu)件位置坐標(biāo)、縱骨型號(hào)、構(gòu)件剖面積、自身慣性矩等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅需要逐項(xiàng)輸入，而且還需要進(jìn)行一些必要計(jì)算，需要大量時(shí)間和精力完成這些工作，基于TRIBON船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)船體結(jié)構(gòu)剖面信息數(shù)據(jù)提取，導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行總縱強(qiáng)度彎曲應(yīng)力計(jì)算，可大大提高船體總縱強(qiáng)度校核計(jì)算效率。

2.1 TRIBON數(shù)據(jù)提取流程

在TRIBON系統(tǒng)中選擇電子船舶模型工程，在Basic Design模塊中利用剖面幾何信息分析功能來(lái)獲取剖面要素。具體步驟如下:

(1)Selection project選擇Tribon電子船型工程。

(2)Basic Design模塊選擇菜單planar-view-create。

(3)Create View界面選中Plane框中的X選項(xiàng)，在By Coordinates輸入X坐標(biāo)值，也可輸入肋位坐標(biāo)如:Fr50+100，點(diǎn)擊“確定”如圖1所示，生成剖面圖如圖2所示。

(4)選擇 Analysis-Section Modulus，在彈出的Question對(duì)話框中，選擇Yes，出現(xiàn)Section Modulus-Factor definition，如圖3所示。

(5)生成csv/excel格式船體剖面信息數(shù)據(jù)表格。

2.2 TRIBON軟件提取船體結(jié)構(gòu)剖面數(shù)據(jù)說(shuō)明

圖3是TRIBON提取數(shù)據(jù)的主體部分。數(shù)據(jù)表頭所代表的意義(僅列舉總縱強(qiáng)度計(jì)算校核需要的數(shù)據(jù)表頭)如下:

圖1 設(shè)置提取剖面位置

3 TRIBON提取數(shù)據(jù)處理

TRIBON軟件提取的csv/excel格式船體結(jié)構(gòu)剖面數(shù)據(jù)具有一定形式特點(diǎn)，數(shù)據(jù)內(nèi)容需要應(yīng)用VBA技術(shù)處理以用于主船體總縱強(qiáng)度校核程序計(jì)算。

(1)VB 工程中引用 Microsoft Excel類型庫(kù)［7，8］

VB“工程”菜單中選擇 Microsoft Excel 9.0 Object Library(Excel2000)，引用Excel類型庫(kù)。

圖2 提取剖面結(jié)構(gòu)顯示

(2)Excel對(duì)象定義

Dim exls As New Excel.Application'定義 EXCEL類

Dim ebook As New Excel.Workbook' 定義工作簿類

Dim esheet As New Excel.Worksheet' 定義工作表類

(3)VB程序中操作Excel表常用命令［9］

Set xlApp = CreateObject(＂Excel.Application＂)'創(chuàng)建 EXCEL對(duì)象

Set xlBook=xlApp.Workbooks.Open(＂APP.文件名＂)'打開(kāi)已經(jīng)存在的Excel工作簿文件

Set xlSheet=xlBook.Worksheets(＂表名＂)'設(shè)置活動(dòng)工作表

xlSheet.Cells(row，col)=值 '賦值

xlBook.Close(True)'關(guān)閉工作簿

xlApp.Quit'結(jié)束 Excel對(duì)象

Set xlApp=Nothing'釋放xlApp對(duì)象

(4)字符串?dāng)?shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)識(shí)別板與縱骨

TRIBON剖面結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)在進(jìn)行總縱強(qiáng)度計(jì)算過(guò)程需要區(qū)分板與縱骨，Scantling與Item數(shù)據(jù)表頭含有區(qū)分縱骨型材和板的字符標(biāo)識(shí)，通過(guò)字符串值識(shí)別程序來(lái)區(qū)分板與縱骨。

程序代碼如下:

instr(rs.Fields(＂Scantling＂)，板標(biāo)識(shí)字符串);

instr(rs.Fields(＂Item＂)，縱骨標(biāo)識(shí)字符串);

rs.Fields(＂Scantling＂):待識(shí)別數(shù)據(jù)對(duì)象字符。

圖3 Tribon船體剖面構(gòu)件要素

4 TRIBON提取數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)化處理

TRIBON平臺(tái)提取數(shù)據(jù)需要導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)才能進(jìn)行主船體總縱強(qiáng)度校核計(jì)算，ADO-ActiveX Data Objects數(shù)據(jù)對(duì)象技術(shù)能實(shí)現(xiàn)csv/excel格式船體剖面數(shù)據(jù)庫(kù)化處理。

4.1 ADO數(shù)據(jù)對(duì)象

ADO-ActiveX Data Objects是微軟最新的數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù)。它被設(shè)計(jì)用來(lái)同新的數(shù)據(jù)訪問(wèn)層OLE DB Provider一起協(xié)同工作，以提供通用數(shù)據(jù)訪問(wèn)(Universal Data Access)。ADO向我們提供了一個(gè)熟悉的、高層的對(duì)OLE DB的Automation封裝接口。相對(duì)于DAO數(shù)據(jù)對(duì)象、RDO遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)對(duì)象而言，ADO具有很多優(yōu)勢(shì)，例如:易于使用、熟悉的界面、高速度、較低的內(nèi)存占用，并且可以獨(dú)立創(chuàng)建。因此本文選用ADO數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、儲(chǔ)存。

4.2 定義ADO數(shù)據(jù)對(duì)象和Excel對(duì)象

4.3 鏈接Access數(shù)據(jù)庫(kù)Excel文件

4.4 數(shù)據(jù)庫(kù)化處理

5 某油船總縱強(qiáng)度彎曲應(yīng)力計(jì)算實(shí)例

TRIBON軟件導(dǎo)出數(shù)據(jù)sec mod fr50+200 1.csv，程序讀取文件，完成基于TRIBON電子船型結(jié)構(gòu)剖面數(shù)據(jù)總縱強(qiáng)度計(jì)算如圖4所示。

6 結(jié)語(yǔ)

本文基于TRIBON軟件平臺(tái)和ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)編寫船體總縱強(qiáng)度校核計(jì)算程序，能完成以下功能:TRIBON軟件平臺(tái)數(shù)據(jù)提取;建立TRIBON電子船型剖面數(shù)據(jù)庫(kù);完成總縱強(qiáng)度校核計(jì)算。某型油船算例顯示，計(jì)算程序能完成強(qiáng)度校核，提高了計(jì)算效率和準(zhǔn)確性，具有很好的工程應(yīng)用價(jià)值。

［1］ 李杰，郭江.Access 2003實(shí)用教程［M］.北京:人民郵電出版社，2006.

［2］ 沈壯志.船舶設(shè)計(jì)系統(tǒng)TRIBON的二次開(kāi)發(fā)［J］.機(jī)電技術(shù)，2009，(1):61-63.

［3］ 鄭立.淺談Tribon在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.船舶設(shè)計(jì)通訊，2002，(4):50-52.

［4］ 王杰德，楊永謙.船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［M］.北京:國(guó)防工業(yè)出版社，1995.

［5］ 中國(guó)船舶工業(yè)總公司.船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)結(jié)構(gòu)分冊(cè)［M］.北京:交通電子音像出版社，1997.

［6］ 毛雨輝，薛開(kāi)，李雄.船舶設(shè)計(jì)建造專家系統(tǒng)TRIBON的數(shù)據(jù)提取［J］.應(yīng)用科技，2003，(8):4-6.

［7］ 郭成林.VFP向Excel的數(shù)據(jù)傳遞控制［J］.交通與計(jì)算機(jī)，2005，(1):118-119.

［8］ 李惜民.Excel法計(jì)算不規(guī)則圖形面積在水文上的應(yīng)用［J］.水利水文自動(dòng)化，2004，(3):49-50.

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U661.4

A

2011-01-18

高寶坤(1983-)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)榇芭c海洋結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)性能;周玉龍(1955-)，男，研究員，研究方向?yàn)榇w結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和船舶性能。