Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηρ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ
ΣΧΟΛΗ ΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ
ΤΟΜΕΑΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΠΛΟΙΟΥ ΚΑΙ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΩΝ
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Διπλωματική Εργασία
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης Μέλη τριμελούς εξεταστικής επιτροπής:
Απόστολος Δ. Παπανικολάου (Καθηγητής ΕΜΠ, επιβλέπων)
Παναγιώτης Δ. Κακλής (Καθηγητής ΕΜΠ)
Γεώργιος Ζαραφωνίτης (Αν. Καθηγητής ΕΜΠ)
SNAME Greek Section, Διαγωνισμός Διπλωματικής
Αθήνα, 23 Ιανουαρίου 2014
Περιεχόμενα
• Σκοπός Διπλωματικής Εργασίας
• Διερεύνηση λογισμικών & επιλογή για την υλοποίηση της μοντελοποίησης
• Στάδια μοντελοποίησης δεξαμενών φορτίου, έρματος & δικτύου σωληνώσεων
• Μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου & έρματος
• Μοντελοποίηση δικτύου σωληνώσεων
• Σύνδεση μοντέλου δεξαμενών φορτίου & έρματος με μοντέλο σωληνώσεων
• Εξαγόμενες πληροφορίες – Σύγκριση αποτελεσμάτων
• Προσομοίωση απόκρισης δεξαμενοπλοίου κατά την εκφόρτωση
• Διαδικασία εύρεσης βέλτιστης διαδρομής σωληνώσεων
• Συμπεράσματα – Προτάσεις μελλοντικής έρευνας
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Σκοπός Διπλωματικής Εργασίας
 Ανάπτυξη 3D παραμετροποιημένων μοντέλων
Δεξαμενών φορτίου
Δεξαμενών έρματος
Δικτύου σωληνώσεων υποστήριξης
δεξαμενών φορτίου & έρματος
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Σκοπός Διπλωματικής Εργασίας
 Πατρικό πλοίο μοντελοποίησης ‐ 105.000DWT Crude Oil Carrier.
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Διερεύνηση λογισμικών & επιλογή για την υλοποίηση της μοντελοποίηση
Κριτήρια αξιολόγησης λογισμικών μοντελοποίησης:
 Ευκολία εκμάθησης & χρήση σε ικανοποιητικό επίπεδο
 Δυνατότητα επίτευξης επιθυμητής ακρίβειας μελέτης
 Φιλικό περιβάλλον εργασίας
 Δυνατότητα παραμετροποίησης
 Δυνατότητα σύνδεσης με άλλα λογισμικά
 Απαιτήσεις επιδόσεων hardware
 Παροχή εκπαιδευτικής ή δοκιμαστικής άδειας χρήσης
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Προγράμματα
Catia V5R21
Rhinoceros Ver. 4.0 SR9
Autodesk Inventor Prof. 2013
Autocad P&ID 2011
ShipConstructor
2005
PDMS 12.0 SP6
Solidworks
Nupas Cadmatic
Papricad 3D
Cadpipe Industrial
NPQ Techline
Βαθμολογία Τομέων Αξιολόγησης
Δυνατ. Επίτευξη Φιλικό Ευκολία Δυνατ. σύνδ. με Απαιτ. επιθυμ. περιβ. εκμάθ.
παραμ. άλλα hardware
ακρίβ. εργασ.
προγρ.
2
5
4
5
4
‐5
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Άθροισμα
Διερεύνηση λογισμικών & επιλογή για την υλοποίηση της μοντελοποίηση
Εκπαιδευτ. / δοκιμαστ. άδεια χρήσης
4
19
4
3
4
4
4
‐2
4
21
5
5
5
4
4
‐4
5
24
3
5
4
1
4
‐3
2
16
3
5
2
3
4
‐3
1
15
3
4
4
4
4
4
5
4
5
4
2
5
3
5
3
3
3
4
4
4
2
1
1
1
4
4
2
4
4
4
‐3
‐2
‐3
‐3
‐3
‐4
1
3
1
5
1
1
17
22
14
18
12
15
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Στάδια μοντελοποίησης δεξαμενών φορτίου, έρματος & δικτύου σωληνώσεων
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου & έρματος
Ορισμός παραμέτρων σχεδίασης δεξαμενών:
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου & έρματος
Ορισμός παραμέτρων σχεδίασης δεξαμενών:
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου & έρματος
Ορισμός παραμέτρων σχεδίασης δεξαμενών:
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου & έρματος
Μορφή αρχείου EXCEL ορισμού παραμέτρων σχεδίασης:
Όνομα Παραμέτρου
Α
loa
lbp
b
d
tdesign
camber
ypsdb
ypshopper
bilgerad
ltnk1
ltnk1mid
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Τιμή
Παραμέτρου
Β
243,91
234
42
21
13,6
1,05
2,3
5,6
1,92
29,92
14,2
C
Περιγραφή
Παραμέτρου
D
E
F
G
H
main particulars
main particulars
main particulars
main particulars
main particulars
main particulars
NO.1 C.O.T. (P)
NO.1 C.O.T. (P)
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου & έρματος
Σχεδίαση κάθε δεξαμενής σε ξεχωριστό αρχείο .ipt, ορίζοντας παραμετρικά τις διαστάσεις της.
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου & έρματος
Σύνδεση όλων των δεξαμενών (.ipt) σε ένα ολοκληρωμένο 3D μοντέλο (.iam), εφαρμόζοντας κατάλληλους περιορισμούς συναρμογής μεταξύ των δεξαμενών.
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Μοντελοποίηση δικτύου σωληνώσεων
Είδη μοντελοποιημένων δικτύων σωληνώσεων:  Έρματος (Water Ballast System)
 Φορτίου (No.1, 2, 3 Cargo Oil System)
Κάθε δίκτυο σωληνώσεων αποτελείται από: επιμέρους ευθύγραμμους σωλήνες
μέσα συναρμογής σωλήνων (βάνες, γωνίες κτλ)
Η 3D διαδρομή κάθε δικτύου σωληνώσεων περιγράφεται μέσω των συντεταγμένων των ακραίων σημείων, του κάθε επιμέρους ευθύγραμμου σωλήνα. Οι ανωτέρω συντεταγμένες εισάγονται μέσω αρχείου EXCEL, της ακόλουθης μορφής.
1ο σημείο
Χ
A
31,8
3ο σημείο
31,8
31,8
ο
4 σημείο
33,5
Κάθε δίκτυο σωληνώσεων περιγράφεται από διαφορετικό αρχείο EXCEL.
2ο σημείο
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Υ
Ζ
B
8,09
0
0
0
C
0,5
0,5
3
3
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Μοντελοποίηση δικτύου σωληνώσεων
Εισαγωγή συντεταγμένων μέσω EXCEL & αυτόματη παρεμβολή ευθειών (.ipt)
Μορφοποίηση στην τελική διάταξη του εκάστοτε δικτύου (.ipt)
Χάραξη δικτύου σωλήνωσης ακολουθώντας την παραπάνω διαδρομή (.iam)
Αντικατάσταση μέσων συναρμογής με κατάλληλα (βάνες, βαλβίδες κτλ) (.iam)
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Μοντελοποίηση δικτύου σωληνώσεων
Εισαγωγή συντεταγμένων μέσω EXCEL & αυτόματη παρεμβολή ευθειών (.ipt)
Μορφοποίηση στην τελική διάταξη του εκάστοτε δικτύου (.ipt)
Χάραξη δικτύου σωλήνωσης ακολουθώντας την παραπάνω διαδρομή (.iam)
Αντικατάσταση μέσων συναρμογής με κατάλληλα (βάνες, βαλβίδες κτλ) (.iam)
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Μοντελοποίηση δικτύου σωληνώσεων
Εισαγωγή συντεταγμένων μέσω EXCEL & αυτόματη παρεμβολή ευθειών (.ipt)
Μορφοποίηση στην τελική διάταξη του εκάστοτε δικτύου (.ipt)
Χάραξη δικτύου σωλήνωσης ακολουθώντας την παραπάνω διαδρομή (.iam)
Αντικατάσταση μέσων συναρμογής με κατάλληλα (βάνες, βαλβίδες κτλ) (.iam)
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Μοντελοποίηση δικτύου σωληνώσεων
Εισαγωγή συντεταγμένων μέσω EXCEL & αυτόματη παρεμβολή ευθειών (.ipt)
Μορφοποίηση στην τελική διάταξη του εκάστοτε δικτύου (.ipt)
Χάραξη δικτύου σωλήνωσης ακολουθώντας την παραπάνω διαδρομή (.iam)
Αντικατάσταση μέσων συναρμογής με κατάλληλα (βάνες, βαλβίδες κτλ) (.iam)
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Μοντελοποίηση δικτύου σωληνώσεων
Ολοκληρωμένο 3D δίκτυο σωληνώσεων έρματος (Water Ballast System) και φορτίου (No.1, 2, 3 Cargo Oil System)
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Μοντελοποίηση δικτύου σωληνώσεων
Σχεδίαση δικτύου σωληνώσεων με ιδιαίτερα μεγάλη γεωμετρική λεπτομέρεια. Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Σύνδεση μοντέλων δεξαμενών φορτίου & έρματος με μοντέλο σωληνώσεων
Σύνδεση 3D ολοκληρωμένου μοντέλου δεξαμενών φορτίου & έρματος (.iam) με 3D μοντέλο σωληνώσεων (.iam). Εξασφάλιση σωστής σύνδεσης, ακόμα και μετά από αλλαγή στα μοντέλα φορτίου, έρματος ή σωληνώσεων, εφαρμόζοντας κατάλληλους περιορισμούς συναρμογής. Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Εξαγόμενες πληροφορίες – Σύγκριση αποτελεσμάτων
Για κάθε ένα 3D μοντέλο δεξαμενών φορτίου, έρματος και δικτύου σωληνώσεων εξάγονται τα παρακάτω στοιχεία:
 Επιφάνεια περιβλήματος
 Μάζα
 Όγκος
 Κέντρο βάρους ως προς το ορισμένο σύστημα αναφοράς
 Ροπές αδρανείας ως προς το ορισμένο σύστημα αναφοράς
 Ροπές αδρανείας ως προς το κέντρο βάρους του εκάστοτε 3D μοντέλου
Τα παραπάνω στοιχεία εξάγονται και για το συνολικό μοντέλο δεξαμενών φορτίου, έρματος και δικτύου σωληνώσεων.
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Εξαγόμενες πληροφορίες – Σύγκριση αποτελεσμάτων
 Σύγκριση αποτελεσμάτων για την εκάστοτε δεξαμενή φορτίου & έρματος  Α’ Πλοίο: Μοντελοποίηση με μετρήσεις διαστάσεων από General Arrangement  Β’ Πλοίο: Μοντελοποίηση με μετρήσεις διαστάσεων από κατασκευαστικά σχέδια
Α' ΠΛΟΙΟ ‐ ΑΠΟΚΛΙΣΗ
Β' ΠΛΟΙΟ ‐ ΑΠΟΚΛΙΣΗ
LCG KG Δεξαμενές
VOLUME 100% Δεξαμενές
VOLUME 100% (m)
(m)
(m3)
(m3)
NO.1 C.O.T.(P)
4,3544%
0,5758%
1,2602%
NO.1 C.O.T.(C)
0,4101%
NO.2 C.O.T.(P)
0,6446%
0,6295%
0,3646%
NO.2 C.O.T.(P)
0,0319%
NO.3 C.O.T.(P)
0,2869%
0,7256%
0,3233%
NO.3 C.O.T.(P)
0,0665%
NO.4 C.O.T.(P)
0,2869%
0,9008%
0,3233%
NO.4 C.O.T.(P)
0,0665%
NO.5 C.O.T.(P)
0,2869%
1,1948%
0,3233%
NO.5 C.O.T.(P)
0,0665%
NO.6 C.O.T.(P)
4,4550%
1,3310%
2,2331%
NO.6 C.O.T.(P)
0,0665%
SLOP TANK(P)
15,5753%
0,0934%
5,8393%
NO.7 C.O.T.(P)
0,1627%
NO.1 W.B.T.(P)
24,3900%
0,9074%
9,1994%
NO.8 C.O.T.(P)
0,1086%
NO.2 W.B.T.(P)
3,6538%
0,7352%
1,7973%
NO.3 W.B.T.(P)
1,1288%
16,2254%
0,3838%
NO.4 W.B.T.(P)
1,1288%
0,8948%
0,3838%
NO.5 W.B.T.(P)
4,1645%
0,9196%
2,6719%
NO.6 W.B.T.(P)
0,4690% Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και 5,5371%
24,4643%
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Εξαγόμενες πληροφορίες – Σύγκριση αποτελεσμάτων
 Αποτελέσματα συνολικού δικτύου σωληνώσεων συστημάτων φορτίου & έρματος Δίκτυο Σωληνώσεων
Περιφερειακή Επιφάνεια (m2)
Μάζα (t)
Όγκος (m3)
LCG (m)
Κέντρο Βάρους
KG (m)
TG (m)
Ροπές αδρανείας Ixx (t*m2)
Iyy (t*m2)
ως προς το Izz (t*m2)
κέντρο βάρους
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
3391,68
338,92
454,06
107,527
8,933
‐0,516
4,316
80,334
79,122
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Προσομοίωση απόκρισης δεξαμενοπλοίου κατά την εκφόρτωση
Προσομοίωση απόκρισης δεξαμενοπλοίου κατά την εκφόρτωση. Χρήση Autodesk Maya 2013.
.dwg
Διάρκεια διαδικασίας εκφόρτωσης 20 ώρες
Προσομοίωση στάθμης φορτίου
στάθμης έρματος κατά τις 11 πρώτες ώρες
αναπτυσσόμενης εγκάρσιας κλίσης μοντέλου εκφόρτωσης
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Προσομοίωση απόκρισης δεξαμενοπλοίου κατά την εκφόρτωση
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Διαδικασία εύρεσης βέλτιστης διαδρομής σωληνώσεων
Εύρεση βέλτιστης διαδρομής σωληνώσεων με χρήση αλγορίθμων Path Finding.
Επικρατέστεροι αλγόριθμοι 3D Path Finding:
 A* (A‐star)
 Dijkstra
Στόχος βελτιστοποίησης:
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Βελτιστοποίηση διαδρομής σωληνώσεων
Ανάπτυξη αντίστοιχων βελτιστοποιημένων αλγορίθμων στο Εργαστήριο Μελέτης Πλοίου.
Ελαχιστοποίηση βάρους
Ελαχιστοποίηση μήκους
Ελαχιστοποίηση κόστους
Ελαχιστοποίηση πτώσης πίεσης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Διαδικασία εύρεσης βέλτιστης διαδρομής σωληνώσεων
Η διαδικασία βελτιστοποίησης σε αλγορίθμους Path Finding έγκειται στον καθορισμό του αρχικού και του τελικού σημείου της εκάστοτε σωλήνωσης και των εμποδίων που πρέπει να παρακαμφθούν:
Input
• Μηχάνημα / δεξαμένή 1 →Position (x1, y1, z1)
• Μηχάνημα / δεξαμένή 2 →Position (x2, y2, z2)
• Μηχάνημα / δεξαμένή i →Position (xi, yi, zi)
• Α* Algorithm • Dijkstra
Optimisation • Αλγόριθμοι Εργαστηρίου Μελέτης Πλοίου
Output 1
• Δίκτυο 1 →min(Μήκος1, Πτώση Πίεσης1, Βάρος1, Κόστος1)
• Δίκτυο 2 →min(Μήκος2, Πτώση Πίεσης2, Βάρος2, Κόστος2)
• Δίκτυο i →min(Μήκοςi, Πτώση Πίεσηςi, Βάροςi, Κόστοςi)
• Συντεταγμένες βέλτηστης διαδρομής σωλήνωσης
Output 2
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Διαδικασία εύρεσης βέλτιστης διαδρομής σωληνώσεων
Water Ballast piping system (μπλε) Cargo Oil piping system (κόκκινο) προς βελτιστοποίηση στα πλαίσια Διδακτορικού Έργου Τ. Πλέσσα (Εργαστήριο Μελέτης Πλοίου, Ε.Μ.Π.)
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Συμπεράσματα & Προτάσεις μελλοντικής έρευνας
 Πραγματοποίηση 3D μοντελοποίησης δεξαμενών φορτίου, έρματος & υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων σε ιδιαίτερα σύντομο χρονικό διάστημα
 Δυνατότητα επέκτασης μοντελοποίησης σε διαφόρους τύπους πλοίων
 Δυνατότητα αναδιαμόρφωσης 3D μοντέλου σωληνώσεων με εύκολο και άμεσο τρόπο (Drag‐and‐drop) – ταυτόχρονη ενημέρωση εξαγόμενων στοιχείων
 Μεγάλη ακρίβεια & λεπτομέρεια σχεδίασης
 Μεγάλη ακρίβεια εξαγόμενων στοιχείων 3D μοντέλων δεξαμενών
 Ακριβής εξαγωγή στοιχείων 3D δικτύου σωληνώσεων
 Εφαρμογή συγκεκριμένου παραμετρικού μοντέλου σε μετασκευές πλοίων (Retrofitting)  Εφαρμογή συγκεκριμένου παραμετρικού μοντέλου σε νέες κατασκευές για την βελτιστοποίηση της διάταξης των σωληνώσεων (New Building) Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Συμπεράσματα & Προτάσεις μελλοντικής έρευνας
Προτάσεις μελλοντικής έρευνας:
 Μοντελοποίηση όλου του συνόλου των εγκατεστημένων σωληνώσεων επί του πλοίου & υπολογισμός του συνολικού βάρους και κέντρου βάρους.
 Υπολογισμός ακριβές ποσοστού βάρους σωληνώσεων επί του συνολικού Lightship
 Βελτιστοποίηση της διαδρομής του δικτύου σωληνώσεων με στόχο την ελαχιστοποίηση των ενεργειακών απωλειών
 Παραμετρική μοντελοποίηση άλλων τύπων πλοίου (επιβατηγά κτλ)
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Σκοπός Λογισμικά Στάδια Δεξαμενές Σωληνώσεις Συναρμογή Αποτελέσματα Προσομοίωση Path Συμπεράσματα
Δημοσιεύσεις
T. Plessas, E. Boulougouris, A. Papanikolaou, N. Adamopoulos, M. Pytharoulis, “Simulation of loading / discharging procedure of tankers”, Proc. 15th International Congress of the International Maritime Association of the Mediterranean (IMAM 2013), A Coruna, Spain, 14‐17 October 2013
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Ευχαριστίες
Θερμά ευχαριστώ τους: 



Απόστολο Δ. Παπανικολάου (Καθηγητής ΕΜΠ, επιβλέπων)
Ευάγγελο Κ. Μπουλουγούρη (Λέκτορας University of Strathclyde)
Τιμολέων Πλέσσα (Υποψήφιος Διδάκτορας ΕΜΠ)
Αλέξανδρο Γκίνη (Επίκουρος Καθηγητής ΕΜΠ)
χωρίς την βοήθεια και την υποστήριξη των οποίων η ολοκλήρωση της διπλωματικής μου εργασίας δεν θα ήταν δυνατή.
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor
Ευχαριστώ για την προσοχή σας
Ερωτήσεις ?
Μιχάλης Σ. Πυθαρούλης
Παραμετρική μοντελοποίηση δεξαμενών φορτίου, έρματος και υποστηριζόμενου δικτύου σωληνώσεων με χρήση Autodesk Inventor