高寶坤，周玉龍

(江蘇科技大學船舶與海洋工程學院，江蘇鎮(zhèn)江 212003)

基于TRIBON平臺及數(shù)據(jù)庫技術的船體總縱強度計算

高寶坤，周玉龍

(江蘇科技大學船舶與海洋工程學院，江蘇鎮(zhèn)江 212003)

提高船舶總縱強度校核計算效率，對縮短船舶設計周期和提高船舶設計質量具有重要意義。本文利用TRIBON船舶生產設計軟件平臺、ACCESS數(shù)據(jù)庫技術、VBA技術完成TRIBON電子船型結構數(shù)據(jù)提取、船體結構數(shù)據(jù)庫化處理、編制程序進行主船體總縱強度校核計算。

TRIBON;數(shù)據(jù)庫;ADO;總縱強度

0 引言

船體總縱強度直接計算方法是基于梁理論基本原理，即把船體簡化為一薄壁梁，將船舶靜置在靜水中和波浪上，計算出靜水和波浪彎矩，進而計算出船體總強度彎曲應力和剪切應力。船體縱向構件數(shù)量、種類眾多，所以船體總縱強度校核計算是一項費時費力還容易出錯的工作，因此提高設計質量和縮短設計周期是現(xiàn)代船舶設計的一項重要任務。

數(shù)據(jù)庫技術是現(xiàn)代信息科學與技術的重要組成部分，是計算機數(shù)據(jù)處理與信息管理系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)庫技術研究和解決了計算機信息處理過程中大量數(shù)據(jù)有效地組織和存儲的問題，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中減少數(shù)據(jù)存儲冗余、實現(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)。應用數(shù)據(jù)庫技術能減少計算文件數(shù)量，提高程序讀取數(shù)據(jù)速度，提高程序運行效率［1］。

傳統(tǒng)船體總縱強度校核計算需要準備大量船體結構數(shù)據(jù)，以完成總縱強度校核計算。本文利用TRIBON軟件平臺數(shù)據(jù)提取技術、VBA技術和ADO數(shù)據(jù)對象技術，將TRIBON電子船型結構數(shù)據(jù)進行篩選、數(shù)據(jù)庫化處理，最后完成總縱強度彎曲應力程序計算，輸出計算結果。TRIBON數(shù)據(jù)提取實現(xiàn)船體剖面結構數(shù)據(jù)直接輸入，提高了船體總縱強度彎曲應力計算效率，具有一定工程應用價值［2，3］。

1 船體總縱強度校核計算原理

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

2 船體結構剖面信息提取技術

船體總縱強度彎曲應力計算過程需要輸入大量船體剖面構件數(shù)據(jù)，例如構件幾何尺寸、構件位置坐標、縱骨型號、構件剖面積、自身慣性矩等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅需要逐項輸入，而且還需要進行一些必要計算，需要大量時間和精力完成這些工作，基于TRIBON船舶生產設計軟件平臺船體結構剖面信息數(shù)據(jù)提取，導入數(shù)據(jù)庫，進行總縱強度彎曲應力計算，可大大提高船體總縱強度校核計算效率。

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，在By Coordinates輸入X坐標值，也可輸入肋位坐標如:Fr50+100，點擊“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軟件提取船體結構剖面數(shù)據(jù)說明

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(僅列舉總縱強度計算校核需要的數(shù)據(jù)表頭)如下:

圖1 設置提取剖面位置

3 TRIBON提取數(shù)據(jù)處理

TRIBON軟件提取的csv/excel格式船體結構剖面數(shù)據(jù)具有一定形式特點，數(shù)據(jù)內容需要應用VBA技術處理以用于主船體總縱強度校核程序計算。

(1)VB 工程中引用 Microsoft Excel類型庫［7，8］

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

圖2 提取剖面結構顯示

(2)Excel對象定義

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對象

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

Set xlSheet=xlBook.Worksheets(＂表名＂)'設置活動工作表

xlSheet.Cells(row，col)=值 '賦值

xlBook.Close(True)'關閉工作簿

xlApp.Quit'結束 Excel對象

Set xlApp=Nothing'釋放xlApp對象

(4)字符串數(shù)據(jù)識別技術識別板與縱骨

TRIBON剖面結構數(shù)據(jù)在進行總縱強度計算過程需要區(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識，通過字符串值識別程序來區(qū)分板與縱骨。

程序代碼如下:

instr(rs.Fields(＂Scantling＂)，板標識字符串);

instr(rs.Fields(＂Item＂)，縱骨標識字符串);

rs.Fields(＂Scantling＂):待識別數(shù)據(jù)對象字符。

圖3 Tribon船體剖面構件要素

4 TRIBON提取數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫化處理

TRIBON平臺提取數(shù)據(jù)需要導入數(shù)據(jù)庫才能進行主船體總縱強度校核計算，ADO-ActiveX Data Objects數(shù)據(jù)對象技術能實現(xiàn)csv/excel格式船體剖面數(shù)據(jù)庫化處理。

4.1 ADO數(shù)據(jù)對象

ADO-ActiveX Data Objects是微軟最新的數(shù)據(jù)訪問技術。它被設計用來同新的數(shù)據(jù)訪問層OLE DB Provider一起協(xié)同工作，以提供通用數(shù)據(jù)訪問(Universal Data Access)。ADO向我們提供了一個熟悉的、高層的對OLE DB的Automation封裝接口。相對于DAO數(shù)據(jù)對象、RDO遠程數(shù)據(jù)對象而言，ADO具有很多優(yōu)勢，例如:易于使用、熟悉的界面、高速度、較低的內存占用，并且可以獨立創(chuàng)建。因此本文選用ADO數(shù)據(jù)訪問技術來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行管理、儲存。

4.2 定義ADO數(shù)據(jù)對象和Excel對象

4.3 鏈接Access數(shù)據(jù)庫Excel文件

4.4 數(shù)據(jù)庫化處理

5 某油船總縱強度彎曲應力計算實例

TRIBON軟件導出數(shù)據(jù)sec mod fr50+200 1.csv，程序讀取文件，完成基于TRIBON電子船型結構剖面數(shù)據(jù)總縱強度計算如圖4所示。

6 結語

本文基于TRIBON軟件平臺和ACCESS數(shù)據(jù)庫編寫船體總縱強度校核計算程序，能完成以下功能:TRIBON軟件平臺數(shù)據(jù)提取;建立TRIBON電子船型剖面數(shù)據(jù)庫;完成總縱強度校核計算。某型油船算例顯示，計算程序能完成強度校核，提高了計算效率和準確性，具有很好的工程應用價值。

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

［2］ 沈壯志.船舶設計系統(tǒng)TRIBON的二次開發(fā)［J］.機電技術，2009，(1):61-63.

［3］ 鄭立.淺談Tribon在船體結構設計中的應用［J］.船舶設計通訊，2002，(4):50-52.

［4］ 王杰德，楊永謙.船體強度與結構設計［M］.北京:國防工業(yè)出版社，1995.

［5］ 中國船舶工業(yè)總公司.船舶設計實用手冊結構分冊［M］.北京:交通電子音像出版社，1997.

［6］ 毛雨輝，薛開，李雄.船舶設計建造專家系統(tǒng)TRIBON的數(shù)據(jù)提?。跩］.應用科技，2003，(8):4-6.

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

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

［9］ 邵冬華.如何利用VB實現(xiàn)Excel數(shù)據(jù)和Access數(shù)據(jù)之間的轉換［J］.南通航運職業(yè)技術學院學報，2004，(3):33-37.

U661.4

A

2011-01-18

高寶坤(1983-)，男，碩士研究生，研究方向為船舶與海洋結構物結構性能;周玉龍(1955-)，男，研究員，研究方向為船體結構強度和船舶性能。