(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210820309.X (22)申请日 2022.07.12 (71)申请人 江南造船 （集团） 有限责任公司 地址 201913 上海市崇明区长兴江南大道 988号 (72)发明人 卞修涛　诸周亮　单镕捷　 (74)专利代理 机构 上海光华专利事务所(普通 合伙) 31219 专利代理师 雷绍宁 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06T 17/00(2006.01) G06F 16/25(2019.01) G06F 9/448(2018.01)G06F 119/14(2020.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 113/14(2020.01) G06F 113/08(2020.01) (54)发明名称 船用门型架管架梁校核优化方法、 系统、 存 储介质及设备 (57)摘要 本申请涉及船舶技术领域， 具体而言， 涉及 一种船用门型架管架梁校核优化方法、 系统、 计 算机存储介质及设备。 本申请的校核优化方法 中， 通过构建管架梁经验参数库查找 函数进行校 核， 判断管架梁设计是否存在非常规设计或者设 计错误， 如果属于正常的经验设计， 则通过管架 梁最小尺寸的计算， 能够得出管架梁的优化结 果， 供设计人员后续处理， 相比通过人工查找计 算校核的方式， 本申请的校核优化方法效率高， 并且计算管架梁 型号的时考虑非几何参数， 结果 更准确。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115114746 A 2022.09.27 CN 115114746 A 1.一种船用门型架管架梁校核优化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 1)将待校核优化的三维管路模型导入三维建模平台中， 补充定义三维管路模型非几何 参数； 2)构建并调用管架梁经验参数库查找函数， 该函数的功能为： 已知三维管路模型几何 参数条件下， 能够调取 管架梁经验设计参数库中管架梁型 材型号； 3)将待校核优化的三维管路模型中管架梁型材型号与步骤2)中调取管架梁经验设计 数据库得到的管架梁型材型号进行比对， 若二者不一致， 储存调取管架梁经验设计数据库 得到的管架梁型材型号并对管架梁标记， 供设计人员后续处理； 如果二者一致， 进入下一步 骤； 4)构建计算方法物 理特性库调用函数， 该函数的功能为： 已知三维管路模型参数， 能够 调取三维管路模型参数 所对应的物理特性库中的物理特性 参数； 构建管架梁型材参数库调用函数， 该函数的功能为： 已知管架梁型材几何参数， 能够调 取管架梁型 材所对应的型号； 5)调用步骤4)中计算方法物理特性库调用函数， 求 解管路支 架垂直载荷和水平载荷； 6)调用步骤4)中计算方法物理特性库调用函数， 根据步骤5)中管路支架垂直载荷和水 平载荷， 求出管架梁需要满足的抗剪强度和抗弯强度， 调用步骤4)中构建管架梁型材参数 库调用函数和计算方法物理特性库调用函数， 得到满足抗剪强度和抗弯强度的管架梁型材 型号； 7)对比待校核优化的三维管路模型中管架梁型材型号和步骤6)中计算出的管架梁型 材型号， 若待校核优化的三维管路模型中管架梁型材型号的尺寸小， 则待校核优化的三维 管路模型中管架梁型材的型号不变更， 不进行标记处理； 若步骤6)中计算出 的管架梁型材 型号的尺寸小， 存 储步骤6)的计算结果并对管架梁进行 标记， 供设计人员后续处 理。 2.根据权利要求1所述的船用门型架管架梁校核优化方法， 其特征在于， 步骤3)中采用 颜色对管架梁进行 标记， 步骤7)中采用与步骤3)中不同的颜色对管架梁进行 标记。 3.根据权利要求1所述的船用门型架管架梁校核优化方法， 其特 征在于， 步骤6)包括： 步骤61)： 调用步骤4)中计算方法物 理特性库调用函数和管架梁型材参数库调用函数， 计算出满足抗剪强度要求的管架梁型 材的型号； 步骤62)： 调用步骤4)中计算方法物理特性库调用函数， 在步骤61)求解基础上， 计算步 骤61)中所计算出的管架梁型材的抗弯强度， 如果管架梁 型材抗弯强度不满足要求， 增大管 架梁型材 的尺寸， 直到管架梁型材 的抗弯强度满足要求， 此时调用管架梁型材参数库调用 函数获取 得到的管架梁型 材的型号即为满足抗剪强度和抗弯强度要求的管架梁型 材型号。 4.根据权利要求3所述的船用门型架管架梁校核优化方法， 其特 征在于， 步骤61)中管架梁型 材的型号 求解过程如下： 式中， S： 管架梁 截面积； α： 载荷系数； TV： 垂直载荷作用下 管架梁在垂直方向所承受最大剪力； TH： 水平载荷作用下 管架梁在水平方向所承受最大剪力；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115114746 A 2ns： 安全系数； τ： 管材的剪切许用应力； 求解后获取满足抗剪强度的管架梁型材最小截面积S， 调用步骤4)中管架梁型材参数 库调用函数， 查找并获取满足抗剪强度要求的管架梁型 材的型号。 5.根据权利要求4所述的船用门型架管架梁校核优化方法， 其特征在于， 步骤62)中， 管 架梁型材满足管架梁抗弯强度求解不等式时， 管架梁型材 的抗弯强度即满足要求， 管架梁 抗弯强度求 解不等式为： 式中， α： 载荷系数； MV： 垂直载荷作用下 管架梁截面最大弯矩； MH： 水平载荷作用下 管架梁截面最大弯矩； rV、 rH： MV、 MH方向对应的截面塑性发展系数； WnV、 WnH： MV、 MH方向对应的截面系数； ns： 安全系数； σ： 管材的许用应力。 6.根据权利要求 4所述的船用门型架管架梁校核优化方法， 其特 征在于， 步骤1)中输入三维管路模型保温材料厚度参数和和保温材质参数， 步骤5)中， 计算垂 直载荷的参数包括保温材 料重量。 7.一种船用门型架管架梁校核优化系统， 其特 征在于， 包括： 定义模块， 用于补充定义 三维建模平台 中三维管路模型非几何参数； 校核模块， 用于构建并调用管架梁经验参数库查找函数， 获取管架梁经验设计参数库 中管架梁型 材型号； 优化模块， 用于构建计算方法物 理特性库调用函数， 构建管架梁型材参数库调用函数， 求解管路支 架垂直载荷和水平载荷， 求 解满足抗剪强度和抗弯强度的管架梁型 材型号； 标记存储模块， 用于存 储管架梁型 材型号校核与优化结果并对目标 管架梁进行 标记； 判断模块， 用于对比判断三维建模平台中管架梁型材型号和从管架梁经验设计数据库 中查找得到管架梁型材型号， 结果一致时进入优化模块进行优化， 结果不一致时通过标记 存储模块对管架梁进行标记， 并存储从管架梁经验设计数据库中查找得到管架梁型材型 号； 用于对比判断三维建模平台中管架梁型号和数学计算结果， 选取尺寸小的管架梁型号， 通过标记存储模块进行 标记并存 储。 8.一种计算机存储介质， 其特征在于， 其存储有计算机程序， 该程序被处理器执行时实 现权利要求1至 6中任一项所述的船用门型架管架梁校核优化方法。 9.一种计算机设备， 其特 征在于， 包括： 存储器及处理器， 所述存储器存储有计算机程序， 该程序被处理器执行时实现1至6中 任一项所述的船用门型架管架梁校核优化方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115114746 A 3