船舶舱底水系统的仿真研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.研究意义

随着国际贸易的快速发展和世界经济一体化进程的不断加快，航运业得到空前发展，船舶的数量急剧增加，船舶吨位也一再提高。航运业的发展带来了全球经济的大发展，但也带来了非常严重的环境污染问题。船舶舱底水处理系统是船舶防污染系统的重要组成部分，其是否稳定可靠工作直接影响船舶的安全和船舶运输效益及周边的海洋环境，因此，熟练掌握舱底水处理系统控制和操作至关重要。

随着电子信息技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用，计算机仿真技术日渐应用于化会生产生活中的各个领域，轮机模拟器即是计算机仿真技术在航海领域的典型应用。通过计算机仿真的方法来模拟实船中的重要设备，实现对其操作控制功能模拟，对于船舶辅机课程教学有很好的辅助作用。在高校传统的教学中，教师普遍采用讲解和展示二维图片相结合的形式，现在结合三维建模技术和虚拟现实技术，将辅机设备通过交互式的、沉浸式的形式展现出来，应用到高校相关课程的教学中，学生可以使用该系统反复观摩“现场”，加上老师的讲解，教学效果更好，同时避免了船厂参观实践中的安全隐患，因此这种新的教学方式对提升教学质量有积极影响。

2. 研究的基本内容与方案

所开发的系统有与实船上相同的控制箱硬件实操设备,必须通过数据通信将各种控制命令和状态数据通过总线进行实时传输,以实现仿真画面真正的反映实操现象的效果。仿真软件系统的开发,主要完成船舶辅机仿真系统的人机界面开发、动画制作、流程控制、上下位通信以及协调动作。

船舶机舱中设备繁多，为了实现更真实的仿真效果，机舱内机电设备的数学模型使用solidworks几何建模仿真，然后导入到flash8素材库中进行动画制作、调用函数、虚拟交互操作。首先按照机舱的多个舱室进行分层，比如主机舱一层、副机舱一层、还有集控室、柴油机室等；然后就是各层的设备模型，最后是各个设备零件的点、线、面、体的精确建模，最后构建出统一的标准模型库。利用软件 solidworks图形化动态数据拟合处理技术输出具有标准接口的三维模型，该模型可以直接嵌套驱动虚拟三维场景，具有三维虚拟交互操作的数据交换功能和动态数据拟合处理输出接口，实现通信交互。在各层场景中的场景画面的模型数据尽量采用简模，模型的密度保持一定的均匀度，场景渲染时画面变化波动和计算突变比较小。在虚拟模型的各个顶点和重要位置设置 route 节点，该节点嵌入标准模型接口方便用户通过三维算法直接点击或拾取该模型，便捷快速的链接到景模型，这样可以有效的降低场景的复杂程度。

3. 研究计划与安排

第1~4周：查阅相关文献资料，明确研究内容，完成开题报告，完成英语翻译；同时学习相关软件

第5~7周：利用绘图软件画出舱底水系统图；

第8~13周：利用相关仿真软件完成系统的仿真；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]向阳，船舶辅机[m]，武汉理工大学出版社，2015

[2]费千，船舶辅机[m]，大连海事大学出版社，2004

[3]船舶设计实用手册[m]，中国船舶工业集团公司，国防工业出版社，1999