基于CATIAV6的船舶风管数据分析
catia船舶实施方案
catia船舶实施方案Catia船舶实施方案一、引言Catia是一款专业的三维设计软件，广泛应用于船舶设计领域。
本文档旨在介绍Catia软件在船舶设计实施中的具体方案，帮助设计师更好地利用Catia软件进行船舶设计工作。
二、Catia软件在船舶设计中的应用1. 船体设计Catia软件可以帮助船舶设计师进行船体的三维建模，包括船体的外形设计、船体结构设计等。
通过Catia软件的建模功能，设计师可以更加直观地呈现船体的设计效果，同时可以进行结构分析，确保船体设计的合理性和稳定性。
2. 船舶系统集成在船舶设计中，船舶系统集成是一个重要的环节。
Catia软件提供了丰富的工程设计工具，可以帮助设计师对船舶的各种系统进行集成设计，包括动力系统、电气系统、舱室布局等。
通过Catia软件，设计师可以进行系统的虚拟装配和协同设计，确保各个系统之间的协调性和兼容性。
3. 船舶结构设计Catia软件在船舶结构设计方面也具有很强的应用能力。
设计师可以利用Catia软件进行船舶结构的建模和分析，包括船体结构、舱室结构、甲板结构等。
通过Catia软件的强大功能，设计师可以进行结构强度分析、碰撞分析等，确保船舶结构的安全可靠性。
4. 船舶装配与协同设计Catia软件提供了先进的装配设计和协同设计功能，可以帮助设计师进行船舶的虚拟装配和协同设计。
设计师可以在Catia软件中对船舶的各个部件进行装配，进行碰撞检测、间隙分析等，确保船舶设计的合理性和可行性。
5. 船舶设计数据管理Catia软件提供了完善的设计数据管理功能，可以帮助设计师对船舶设计数据进行管理和协同。
设计师可以通过Catia软件对设计数据进行版本管理、权限控制等，确保设计数据的安全性和完整性。
三、总结Catia软件作为一款专业的三维设计软件，具有广泛的应用价值和丰富的功能特点，在船舶设计领域有着重要的应用。
通过本文档的介绍，相信读者对Catia软件在船舶设计实施中的方案有了更深入的了解，希望可以帮助设计师更好地利用Catia软件进行船舶设计工作，提高设计效率和质量。
船舶数据分析揭示船舶行业中的数据分析方法和应用
船舶数据分析揭示船舶行业中的数据分析方法和应用在当今信息化时代，各个行业都在积极应用数据分析来进行决策和业务优化，而船舶行业也不例外。
船舶数据分析成为了船舶行业中的一项重要工具，通过分析船舶相关的各类数据，可以揭示出许多隐藏在船舶运营中的规律，为船舶企业提供有力的决策支持和业务改进的方案。
一、船舶数据分析的方法船舶数据分析的方法多种多样，根据所要分析的数据类型和目标，可以采用不同的方法。
以下是几种常见的船舶数据分析方法：1. 描述性分析：通过对船舶相关数据进行描述性统计、图表分析等，可以了解船舶的实际情况和运营状况。
例如，通过分析船舶的装载量数据，可以了解船舶的运载能力和装载效率。
2. 关联分析：通过分析船舶相关数据之间的关联关系，可以揭示出各种变量之间的相互作用规律。
例如，通过分析航线与货物类型之间的关联关系，可以为船舶公司提供更好的货物调度方案。
3. 预测分析：通过建立数学模型，对未来的船舶数据进行预测和预测。
例如，通过分析历史数据，可以预测未来某个时间段内的船舶运载量，以便船舶公司能够合理安排船舶的运营计划。
4. 优化分析：通过数学模型和算法，对船舶运营过程中的各种变量进行优化。
例如，通过建立运输最优化模型，可以为船舶公司提供最佳航线和装载方案，从而降低成本、提高效率。
二、船舶数据分析的应用船舶数据分析可以在船舶行业中应用于许多方面，以下是几个常见的应用场景：1. 船舶运营管理：通过对船舶相关数据进行分析，可以了解船舶的运行状态、运载能力、燃油消耗情况等，从而进行合理的船舶运营管理。
例如，通过分析船舶的燃油消耗数据，可以及时调整船舶的航速和航线，以降低燃油成本。
2. 船舶维护保养：通过对船舶各种设备的维修记录和故障数据进行分析，可以预测设备的维护需求，及时进行维修和更换，提高船舶设备的可靠性和使用寿命。
3. 航行安全和风险管理：通过分析船舶的航行数据、天气数据以及其他相关数据，可以预测航行风险，提醒船员采取相应的措施，保障航行安全。
CATIA V5在船体结构设计中的应用探究
CATIA V5在船体结构设计中的应用探究发表时间：2018-10-12T10:06:55.570Z 来源：《知识-力量》5中作者：孙杨[导读] 本文探究了CATIA系统的主要功能以及特点，重点研究了CATIA系统中的电气模块在船舶电气设计中的应用，结合EWR实例给出基于CATIA V5船舶电气设计开发的方法以及思路。
讨论使用CATIA软件进行船体计算机辅助设计工作的部分优点，为船体结构设计工程的相关技术人员（渤海装备辽河钻采装备分公司，辽宁盘锦 124000）摘要：本文探究了CATIA系统的主要功能以及特点，重点研究了CATIA系统中的电气模块在船舶电气设计中的应用，结合EWR实例给出基于CATIA V5船舶电气设计开发的方法以及思路。
讨论使用CATIA软件进行船体计算机辅助设计工作的部分优点，为船体结构设计工程的相关技术人员使用CATIA软件提高工作效率提供参考数据。
关键词：CATIA；船舶设计；应用探究CATIA V5是Dassault Systemes公司推出的真三维CAD/CAM设计系统，现在已经成为了航空工业、汽车工业重要的设计软件，在船舶工业上也在逐步深入并且进行应用。
到现在为止，该公司推出的软件已能把船舶设计、制造加工、信息管理贯穿起来，形成一个工程设计、加工工艺和管理合为一体的应用软件。
近几年来，广州文冲船厂有限责任公司通过造船转模以及不断地学习先进造船技术，由年造1-2条船的能力提升到现在的年造8-10条的能力，由原来的一型船设计增加到现在的三型船设计；CATIA V5在船舶设计中的应用也有了比较明显的提高，从2005年年底到2006年6月，通过项目的开展，并在达索公司技术人员的积极支持和配合下，CATIA V5在船体结构设计中的应用有了新的突破，形成了一条比较完整的应用CATIA V5进行船体结构生产设计的思路。
下面主要就船体结构设计中对CATIA V5的应用进行介绍。
一、CATIA V5主要功能特点及其应用CATIA V5是一个基于Windows核心重新开发的新一代高端CAD/CAM软件系统，它充分发挥了Windows的特点，满足了很多希望使用Windows平台客户的需求，具有良好的发展前景，代表着CAD/CAM未来发展的方向。
CATIA船舶设计
【转】CATIA船舶设计精讲1 引言众所周知，CATIA[1]软件在航天航空、汽车等一些高端技术的制造行业得到非常广泛的应用和取得非常成功的效果。
而将CATIA引入造船行业则是直接引用或间接借鉴了CATIA在航天、航空、汽车等制造行业内的先进成熟技术。
这些技术对常规船舶、特别对航母、军舰、豪华游轮、钻井平台等特殊海洋工程平台的设计上有着非常独特的借鉴[1,2]。
CATIA可实现船舶的可视化三维设计。
其基本功能可涵盖船舶设计的各个方面，贯穿分析、设计、建造、维护整个船舶产品生命周期。
CATIA软件各项模块功能强大、工作模式转换灵活，设计手段丰富简捷，其在船舶机舱三维设计中运用的基本功能可概括为以下6个方面：1．船体结构模型的设计与导入；2． %26ldquo;制造%26rdquo; 各类真正的三维设备、部件系列实体建模；3．舱室三维实体布置；4．二维原理图设计及设备、管路三维布置与部件定位；5．各类统计汇总报表、加工表单、布置图、安装图的输出；6．电子样船。
2 利用CATIA进行船舶的三维设计CATIA软件的各个模块的运行平台，无缝地集成了基本的通用机械CAD功能与专用的船舶设计CAD功能。
在实际进行船舶设计时，用户可根据其具体的设计项目，分门别类地实时切换工作模式（即船体结构、曲面造型、管系设计、电气电缆设计、风管设计、知识工程、人机工程、零件及装配设计、机械制图、机构仿真、模具设计、钣金设计、物理量计算、干涉检查、强度分析等工作模式），灵活机动地采用该工作模式环境中的各种设计手段、方法，因而，用户可最大限度地调用CATIA 软件的各种知识工程资源，同时，亦可构筑自己%26ldquo;个性化%26rdquo;工作模式，在其平台上设置各类工具条，选择合适的图标，补充相应的指令，从而来创造性地完成自己的设计工作。
1． 1船体结构模型的设计与导入船体结构是进行船舶舱室设计的基础，CATIA软件针对目前船舶制造行业的各种CAD/CAM/CAE软件的实际应用情况，提供了与这些软件（如：TRIBON / NAPA / Maxsurf / Fastship / AUTOCAD等）的专用或标准接口。
基于CATIA V6的船舶管路系统三维设计优化
基于CATIA V6的船舶管路系统三维设计优化赵恒;周志杰;彭文波【摘要】管路系统的三维设计是船舶产品数字化设计的重要组成部分.以基于CATIA V6的管路系统三维设计为对象,对基础资源集、模型标准库、模型关联关系三个方面展开研究,根据研究结果对管路系统三维设计流程进行优化,优化后的管路系统三维设计标准化程度高、模型设计信息丰富,在工程实践中取得良好的应用效果.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2019(041)006【总页数】5页(P34-38)【关键词】CATIA V6;船舶管路系统;三维设计;数字化设计【作者】赵恒;周志杰;彭文波【作者单位】中国舰船研究设计中心,武汉 430064;中国舰船研究设计中心,武汉430064;中国舰船研究设计中心,武汉 430064【正文语种】中文【中图分类】U662.90 引言船舶管路系统三维设计，是指采用数字化手段构建虚拟三维管路系统模型，模型能够完整反映管路系统的设计特点、布置情况及几何外形特征，能够用于数字化分析及指导生产施工。
由于船舶管路系统多且复杂，布置遍及全船，管路及附件数量大、规格繁多、材质多样，管路系统的三维设计完成情况是决定船舶产品三维设计深度及设计质量的重要因素。
CATIA是CAD/CAM/CAE一体化的通用软件平台，CATIA V5在船舶设计领域的应用已取得一定成效，CATIA V6是法国达索公司近年来推出的产品，与CATIA V5有较大的差异，该软件延续了CATIA V5在通用平台上搭建船舶专业模块、模型仿真度高、属性值丰富等优点，并且提供了优秀的产品生命周期管理、协同设计解决方案等技术，逐渐成为一些船舶设计建造单位使用的主流三维设计平台[1,2]。
在目前的管路三维设计中，软件的基本设计模块可以实现系统模型的建模及布置，但所建立的模型主要体现几何外形特征，只包含少量设计信息，不利于设计信息在三维模型中的集中体现，不利于设计人员对产品信息的管理，不利于系统模型的更新维护。
基于 CATIA V6的船舶管路三维设计研究
基于 CATIA V6的船舶管路三维设计研究卢永进;宋一淇;林锐;陈捷捷【摘要】For the realization of the CATIA V6 software engineering application, data setup, piping design, two-dimen-sional drawing and application development were investigated. With the engineering technological table as the starting point, the resource allocation and database construction policy oriented from logical to physical relying on CATIA V6 were ana-lyzed. Combined with the background of ship development, the process and application experience of piping design were presented. To remedy the insufficiency of universal software for engineering design, the customized development of draw-ing and building library at high speed were carried out in detail, which demonstrates superior operability and stability.%为有效推进CATIA V6软件的船舶工程化应用，通过基础资源库配置、管路设计、二维出图和应用开发4个方面进行管路三维设计研究。
Catia 有限元分析船舶设计中应用
Catia 有限元分析船舶设计中应用随着造船技术的发展，数字化造船成为船舶设计重要组成部分，而且逐步成为主导的核心技术，推动造船业向简单化，安全化方向快速发展。
安全，是数字化造船技术中一直以来讨论的热点话题，如何让船舶这种海上建筑能够漂浮在海上而且能够经历风，浪，流的冲击而完好无损；如何让各种设备，各个系统能够在船舶这个大房子里运行自如；如何估计船舶的寿命；这就关系到一个强度安全和疲劳安全的问题。
于是，在机械制造行业应用广泛的有限元分析在船舶设计中的应用成为一种必然。
为了达到安全的目的，众设计公司和船级社竞相采用各种有限元软件（MSC,ANSYS,ABQUS ）分析的结果作为评判安全的准则。
烟台莱佛士海洋工程有限公司，是国际领先的船舶及海洋工程设施建造专家，第一次引进有限分析软件作为船舶建造过程中安全评判的准则。
在众多有限元软件中选择了Dassault Systems 的Catia 有限元分析模块，在线性范围以内，成功地解决了在船舶建造过程中遇到的各种难题。
● 利用Catia 有限元分析，成功设计完成世界第一龙门吊 20000T Gantry Crane 的钢梁设计，为莱佛士以后的海洋工程的建造提供了便利的吊装工具，创造造船业的新格局，新思路，新方法，从根本上节约了工时，节约了材料。
● 利用Catia 有限元分析，成功完成20000T Gantry Crane 双梁协同作工的测试工作，实现双梁吊装能力达到20,133T ，打破吉尼斯世界纪录，并获得美国机械工程最高成就奖。
Gantry Crane 钢梁设计工况分析莱佛士决定于今年的10月份，用Gantry Crane 实现第一个海洋工程项目Awilco 的上船体整体吊装和与下船体的大合拢过程，完成造船界的历史性突破。
下面的分析只是整个大合拢过程的两个主要步骤。
有限元分析工具已经在莱佛士船舶建造过程中发挥着越来越重要的作用，小到船体结构的局部分析(Local Analysis)，大到整船的整体分析(Global Analysis),都得到广泛的应用。
CATIA软件在船舶设计中的几点应用
CATIA软件在船舶设计中的几点应用作者：张晓迪来源：《今日财富》2016年第31期摘要：以某集装箱船双层底分段为例，介绍CATIA软件在船舶设计中的三维建模、有限元分析、焊接设计三点应用。
讨论使用CATIA软件进行船舶计算机辅助设计工作的优点，为船舶工程相关技术人员使用CATIA软件提高工作效率提供参考。
关键词：CATIA；船舶设计；三维建模；有限元分析；焊接设计CATIA是法国达索公司出品的优秀三维软件，该软件在航天航空、汽车等一些高端技术制造行业得到非常广泛的应用并取得非常成功的效果。
近年来，该软件也开始越来越多的应用于船舶设计之中。
CATIA软件甚至专门开发了一个船舶结构详细设计模块，并将其集成在设计系统中，遗憾的是由于该模块价格较高，我国使用范围较窄。
然而，即便在缺少船舶专用模块的情况下，CATIA的常规功能仍然可以在船舶的设计中发挥巨大的作用，本文将以某集装箱船船底分段为例，对CATIA软件在船舶设计中的典型应用予以介绍。
一、分段三维建模三维建模功能是CATIA软件最主要的功能，借助此功能可以将传统的船舶二维平面结构图纸转化成三维空间结构模型。
与机械零件相比，船体构件的形状相对简单，主要是钢板和轧制型材。
图1给出了某船双层底分段的横剖面图。
从图中可以看出，该分段构件主要包括船底板、内底板、纵桁、船底纵骨、内底纵骨、实肋板、加强筋等构件，并且各构件的二维投影轮廓也已清晰的给出。
现以内底纵骨为例，说明创建三维实体的方法。
本船内底纵骨采用HP180×10，首先在AutoCAD中分离出内底纵骨的剖面轮廓，（也可根据标准绘制该球扁钢剖面图，）保存成单独一张dwg图。
退出“草图”工作台，选择“凸台”功能，输入该骨材的长度，即可形成内底纵骨的三维实体模型，如图2。
同理可制作出其他板材、骨材的三维模型。
船体平行中体处的分段，构件没有曲率变化，全部使用“凸台”功能即可完成。
当构件有曲率变化时，可以使用曲面功能实现建模。
CATIA软件在船舶设计中的应用
CATIA软件在船舶设计中的应用摘要：本文以运载器概念船为例，介绍了船舶设计中CATIA软件的三维建模、有限元分析和焊接设计。
本文论述了CATIA软件在船舶计算机辅助设计中的优势，为船舶工程相关技术人员使用CATIA软件提高工作效率提供了参考。
关键词：CATIA软件；船舶设计；应用1前言随着科学技术的发展，船级社的船舶检验标准，业主的要求对船用设备的所有方面都在不断增加，以及国际造船业竞争激烈，国内造船企业等方面的质量、成本、周期船舶都面临着更多的挑战。
这些挑战使造船企业必须在造船、管理、技术设计、生产和施工等方面做出色的工作，这样才可以获得效益。
CATIA是法国达索公司生产的一款优秀的旗舰解决方案软件。
该软件广泛应用于航空航天、汽车等高端技术制造行业，取得了非常成功的成果。
近年来，该软件也开始使用越来越多的船舶设计。
CATIA软件甚至开发了船舶结构的详细设计模块，并将其集成到设计系统中。
不幸的是，针对船舶设计的PLM模块的价格很高，一般在中国的大型科研机构，船舶重工企业中使用，应用范围相对狭窄。
然而，即使在缺少PLM模块的情况下，CATIA的常规功能仍然可以在船舶设计中发挥重要作用，本文将以概念船船体剖面为例，介绍CATIA软件在船舶设计中的典型应用。
2分段三维建模三维建模功能是CATIA软件最理想的功能。
在此基础上，将传统船舶二维平面和结构图转换为三维空间结构模型。
与机械零件相比，船体构件形状比较简单，主要是钢板和型钢。
在分块构件中，主要包括船体、甲板、龙骨的设计，利用CATIA软件中的“Sketch Tracer”模块进行二维投影及线型提取，将提取的线型按照船体、甲板、龙骨进行分类，退出“Sketch Tracer”模块，进入“工程制图”模块，将线型存为DWG格式，方便以后调用。
在“零件设计”中利用“草图”命令进行龙骨草图绘制，绘制完成后退出“草图”命令，选择“凸台”功能，输入长度，可形成纵骨的三维实体模型。
基于CATIA V6的船舶风管数据分析
基于CATIA V6的船舶风管数据分析卢永进;吴波;李涛涛【摘要】[目的]为深入探索CATIA V6船舶风管设计和相关数据组成,[方法]结合实际工程背景,建立CATIA V6通风系统三维设计方法,分析管附件资源库结构组成和风管放样流程;围绕系统设计各模块组成,指出各模块处理对象和数据储存位置,以明确研究对象.在此基础上,系统阐述基础技术表定义和具体内容,重点介绍其内容扩展性,并针对通风管路三维模型,深入研究底层数据结构.[结果]经分析研究,得到了主要技术表之间的关联性.[结论]研究结果有利于设计者深入掌握通风系统设计,对定制开发可提供理论指导和技术支撑.%In order to research on CATIA V6 ship duct design and related data,combined with a practical engineering background,a three-dimensional design method for the CATIA V6 ventilation system is exhibited,and the catalog composition of duct fittings and duct lofting process are presented. Meanwhile, revolving around the system design modules,the module processing objects and data storage location are analyzed in order to determine the object of study. And on this basis,the definition and specific content of the engineering technological tables are illustrated in detail;specifically,the contents are extended. Moreover,in light of the three-dimensional model,further research into the underlying data structure of ventilation ducts is implemented. The relationships between the major technological tables are shown. The results of the study are not only beneficial for designers to grasp design technology,but also essential for software developers to secure theoretical guidance and technical support.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2017(012)002【总页数】6页(P57-62)【关键词】通风管路;三维设计;CATIAV6;技术表;数据分析【作者】卢永进;吴波;李涛涛【作者单位】中国舰船研究设计中心,湖北武汉 430064;中国舰船研究设计中心,湖北武汉 430064;中国舰船研究设计中心,湖北武汉 430064【正文语种】中文【中图分类】U662.9;TP391良好的通风设计和合理的气流组织可为船舶舱室提供高品质空气和舒适环境，现已成为船舶研制的关注重点。
基于CATIA V6的船舶管路三维设计研究
源配 置和建库 策略 。结 合船舶研 制背景 ，详细分 析了 Ｃ ＡＴ Ｉ Ａ Ｖ ６管 路设计 流程 ，并 总结 出工程设计 应用经验 。同
时 ，为 弥 补 通 用 软件 在 工 程设 计 中 的 不 足 ，开 展 了面 向二 维 出 图 和 快 速 建 库 的 定 制 开 发 ，且 在 工 程 实 践 中具 有较 好
ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ． Ｔｏ ｒ ｅ ｍｅ ｄ ｙ ｈｅ ｔ ｉ ｎ ｓ ｕ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ａ ｌ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉｎ ｒ ｇ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ， ｈｅ ｔ ｃ ｕ ｓ ｔ ｏ ｍｉ ｚ ｅ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｒａ ｄ ｗ－ ｉ ｎ ｇ ｎｄ ａ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｒ ｙ ａ ｔ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｄ ｅ ｍｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ｓ ｕ ｐ ｅ ｉ ｒ ｏ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｎｄ ａ ｓ ａｂ ｔ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ＣＡＴ Ｉ Ａ Ｖ６ ；ｐ ｉ ｐ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ；ｔ ｇ ｈ ｒ ｅ ｅ － ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ；ｄ ｇ ｒａ ｗｉ ｎ ｇ； ｃ ｕ ｓ ｔ ｏ ｍｉ ｚ ｅ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ
（ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｈ ｉ ｐ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｗｕ ｈ ｎ ａ ４ ３ ０ ０ ６ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
《中国舰船研究》2017年总目次
2017 年总目次
141
2017 年总目次
序号
文题
1 KCS 标称伴流场的尺度效应数值分析
2 三维水翼梢涡流场数值研究
作者卷（期）：页码源自张 海 鹏 ，张 东 汗 ，郭 春 雨 ，王 恋 舟 ， 刘恬
12（1）：1-7
蒲汲君，熊鹰
12（1）：8-13，26
3 船艏及干舷压浪在高速艇上的应用对比
魏成柱，李英辉，易宏
12（4）：128-131
80 混合驱动水下滑翔机自噪声测量及分析
刘璐，肖灵
12（4）：132-139
81 双层圆柱壳异常噪声源定位试验研究与应用
李瑞彪，徐荣武，崔立林，余文晶
82
基于矢量声压组合基阵的柱面分布噪声源近场高分辨 定位方法
左翔，陈欢
83 舰船消防安全工程研究现状
陆守香，陈潇，吴晓伟
12（4）：140-146 12（4）：147-150
12（6）：1-5 12（6）：6-14 12（6）：15-21 12（6）：22-29
105 舵空泡对船体压力脉动的数值分析
王友乾，叶金铭
12（6）：30-35
106 基于湍流脉动压力的波数—频率谱预报流噪声 107 RANS，DES 和 LES 对螺旋桨流噪声预报的适用性分析
金月，俞孟蕻，袁伟
21 基于 CFD 的船舶横摇数值模拟与粘性效应分析
罗天，万德成
12（1）：84-92，100 12（1）：93-100
12（1）：101-106，133 12（1）：107-115，133
12（1）：116-121 12（1）：122-127
12（1）：128-133
12（1）：134-139 12（2）：1-11，48
CATIA二次开发在船舶型线出图中的应用
第４７卷㊀第４期２０１８年８月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀船海工程ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.４７㊀Ｎｏ.４Ａｕｇ.２０１８㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.３９６３/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７１￣７９５３.２０１８.０４.０１９ＣＡＴＩＡ二次开发在船舶型线出图中的应用冯康佳ꎬ张亦驰ꎬ胡政敏(深海载人装备国家重点实验室ꎬ江苏无锡２１４０８２)摘㊀要:针对ＣＡＴＩＡ在船舶制图中的高效使用问题ꎬ使用ＶＢ语言对ＣＡＴＩＡ进行二次开发ꎬ建立界面ꎬ可通过输入站距站位数等参数ꎬ方便地获取复杂船体的型值点和型线图ꎬ并自动导出ꎮ该软件高效精确ꎬ可省去繁琐易错的人工读取型值表数据的过程ꎬ多次成功地应用于船体制图ꎮ关键词:ＶＢꎻＣＡＴＩＡꎻ型线图ꎻ型值表ꎻ二次开发中图分类号:Ｕ６６１.４３㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１６７１￣７９５３(２０１８)０４￣００８０￣０４收稿日期:２０１７－１１－１８修回日期:２０１７－１２－１４第一作者:冯康佳(１９９１ )ꎬ男ꎬ硕士ꎬ助理工程师研究方向:船舶现代设计方法㊀㊀ＣＡＴＩＡ具有强大的船舶协同设计能力ꎬ在缺乏母型的船舶设计过程中ꎬ可以利用ＣＡＴＩＡ强大的曲面造型功能直接对外形进行建模设计ꎮ在整个船舶设计周期中ꎬ从方案设计㊁技术设计㊁详细设计到最后的施工设计中ꎬ涉及到多次船体型线的出图工作ꎮ与Ｎａｐａ㊁Ｔｒｉｂｏｎ等船舶专用设计软件不同ꎬＣＡＴＩＡ软件无法直接生成型值表和型线图ꎮ因此ꎬ有的部门采用人工手动量取型值的方法ꎮ但是ꎬ以正常站位划分ꎬ一次出图往往需要多达几百次的型值获取ꎬ肋骨型线图更是多达几千个型值点ꎮ这种方法费时费力㊁重复性多㊁出错率高ꎬ严重降低了工作效率ꎮ为此ꎬ考虑采用ＶＢ对ＣＡＴＩＡ进行二次开发ꎬ得到可以快速获取复杂外形型值点和型线图的程序ꎬ解决型线图出图效率低㊁繁琐易错的问题ꎮ１㊀ＣＡＴＩＡ二次开发方法ＣＡＴＩＡ提供了ＣＯＭ和ＤＣＯＭ接口ꎬ支持从脚本到ＶＢ㊁ＶＣ㊁Ｄｅｌｐｈｉ等通用开发工具ꎬ方便用户特殊需求的定制[１]ꎮＶＢ６.０使用面向对象技术ꎬ拥有多种功能强大的控件ꎬ可快速方便地进行中小程序的开发ꎬ在非专业程序设计人员中的使用量较大ꎮ本文采用ＶＢ６.０对ＣＡＴＩＡ进行二次开发ꎮ在ＶＢ中ꎬＣＡＴＩＡ作为一个ＯＬＥ自动化服务器ꎬ通过ＣＯＭ接口即可访问ＣＡＴＩＡ内部对象ꎬ引用ＣＡＴＩＡ的类库对象即可对ＣＡＴＩＡ进行相关的操作[２￣４]ꎮ此外ꎬ程序还引用了ＥＸＣＥＬ库ꎬ可以方便地将型值表直接导出成Ｅｘｃｅｌ文件ꎮ运用ＶＢ编写程序设计界面ꎬ更直观地进行参数的输入和数据的传递ꎬ驱动剖面型线划分ꎬ最终导出型值表和型线图ꎮ整个程序流程见图１ꎮ图１㊀程序流程２㊀船舶型线出图程序设计开发步骤２.１㊀曲面获取在进行完船舶外形三维建模后ꎬ将整个船壳外形结合成一张完整的曲面ꎬ沿中纵剖面对其分割ꎬ取其一半曲面并命名ꎬ比如命名为ｈｕｌｌꎮ在本程序的初始化设定模块中ꎬ输入该曲面所在几何图形集名称和曲面名称ꎮ通过该名称ꎬｖｂ调用ＣＡＩＴＡ的Ｉｔｅｍ()函数即可获得该曲面的句柄ꎮ为了使结构树更加清晰ꎬ在初始化模块中还应自动创建相应的几何图形集用来容纳出图的中间过程ꎮ除此之外ꎬ还应设定要导出的型值表和型线０８图的文件位置ꎮ在型线出图过程中ꎬ可能会对站距㊁站位有调整ꎬ需要再次型线出图ꎬ可以通过勾选删除几何图形集复选框删除上次出图过程中的中间过程ꎮ２.２㊀主尺度计算为了对剖面线与主体是否相交的判断提供依据ꎬ需要获得曲面所在区域ꎮＡｄｄＮｅｗＥｘｔｒｅｍｕｍ语句可以获得某一方向的极值ꎬ但是ꎬ某些特殊艇型艉部存在平面或者直线(见图２)ꎬ这种情况下获得的Ｘ方向极值并不是点而是平面或者直线ꎮ图２㊀特殊艉部构型因此ꎬ可以进一步增加Ｙ和Ｚ方向的极大值约束ꎬ来确保极值是单个点ꎮ２.３㊀站位划分在型线参数设置界面对主要参数进行输入ꎬ见图３ꎮ图３㊀型线参数设定界面对横剖面的中间整数站位数可以设置为１１站㊁２１站等任意站数ꎬ可以方便地应用于主体或围壳出图ꎮ艏部和艉部可以增加站位ꎬ分别以Ａ和Ｆ代表ꎬ且站位数和站距可分别设置ꎮ在特定的位置ꎬ还可以添加１/２㊁１/４Ａ㊁１/８Ｆ等非整数站位ꎮ增加的非整数剖面位置ꎬ通过使用冒泡排序法进行排序ꎬ得到从小到大的序列ꎬ便于型值表导出ꎮ如果船型有特殊要求ꎬ也可以通过添加ｘ坐标添加任意站位ꎮ纵剖面和水线面除了可以设置常规站位外ꎬ也可以添加任意位置剖面ꎮ２.４㊀多型值点获取以高度值为例ꎬ半宽值方法相同ꎮ特定站位横剖线与某一个纵剖线相交点数可能是０㊁１㊁２等ꎬ常见的复杂船型一般最多有４个型值点ꎬ因此本程序在设置上最多能计算４个型值点ꎬ如果型值点更多ꎬ可以对程序进行扩充来适应更复杂的情况ꎮ通过获取纵剖线沿船长方向的极大值和极小值点ꎬ得到该纵剖线沿船长方向的范围ꎮ将横剖线位置分别与其进行比较ꎬ即可判断二者是否存在交点ꎮ当存在交点时ꎬ通过以下方法来确定交点个数ꎮ对横纵剖面交点ｈｙｂｒｉｄＳｈａｐｅＩｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ采用ＡｄｄＮｅｗＮｅａｒ语句添加离底部平面最近的约束ꎬ以得到最下方的单个点(点１)ꎬ见图４ꎮ图４㊀型值点数判断方法同时获取靠近顶部平面最近的点２ꎮ如果２点坐标相同ꎬ表明该处仅有１个交点ꎮ当二者不同时ꎬ沿Ｚ正方向从点１偏移０.００１ｍｍ创建平面ꎬ用其分割纵剖线ꎬ得到曲线２ꎮ曲线２与横剖线相交ꎬ获得最靠近底部平面的点３ꎬ如该点坐标与点２相同ꎬ表明仅有２个点ꎮ如果二者不同ꎬ继续使用以上方法得到曲线３和点４ꎬ如果点４与点２相同ꎬ表明仅存在３个点ꎬ否则ꎬ存在４个点ꎮ使用以上方法可以自动判断交点的个数ꎬ适应多种复杂情况ꎮ２.５㊀型线图获取ＣＡＴＩＡ中的三维模型需要通过工程制图模块转换成二维型线图ꎬ最终导出ｄｗｇ格式的文件用于ＣＡＤ处理ꎮ在程序中首先对主体使用ＡｄｄＮｅｗＶｏｌｕｍｅＣｌｏｓｅＳｕｒｆａｃｅ函数封闭成实体ꎬ然后分别用横㊁纵㊁水剖面与其相交ꎬ最后在工程制图模块对其进行投影得到其轮廓ꎮ投影时ꎬ除了１８剖面其余全部隐藏ꎬ防止对出图过程有干扰ꎮ在投影过程中ꎬ通过设定视图坐标系与页面坐标系之间的距离和角度ꎬ调整３个投影视图的位置ꎬ防止出现重合干涉ꎮＣＡＴＩＡ投影视图默认隐藏遮挡住的线条ꎬ因此ꎬ需要对视图的ＨｉｄｄｅｎＬｉｎｅＭｏｄｅ属性进行设定以显示虚线ꎬ并自动导出成ｄｗｇ文件ꎮ３㊀算例验证采用图５所示的某船型对以上方法和程序进行验证ꎮ限于篇幅选取较少剖面ꎮ在程序界面输入了相关参数后ꎬ程序自动导出的型值表和型线图见表１和图６ꎮ对型线图进行标注加框即可实现型线出图ꎮ从型值表可以看出ꎬ程序实现了整数非整数站位排序㊁特殊站位添加㊁特定格式型值表导出等功能ꎮ对于球鼻艏处ꎬ也成功地获取了４个型值点ꎮ相较于人工量取型值点ꎬ极大地提高了工作效率ꎬ降低了出错率ꎮ图５㊀船模型及剖面划分图６㊀程序导出的型线图表１㊀程序自动导出的型值表站号距基线ＢＬ高度０纵剖线８００纵剖线１２００纵剖线２４００纵剖线水线半宽１５００ＷＬ３０００ＷＬ４５００ＷＬ１Ａ１２１８.０６１２１.１１４３６.１６１２１.９１５８４.４６１２２.８２３８４.０６１２８.０９８４.９２９８２.６３６４１.１０.５Ａ１２１８.０５９７４.０１３５４.３５９７４.５１４５０.２５９７５.１２０２９.９５９７８.６１３６８.４３３１６.７３８１６.６０１２１８.０５８４３.２１３０１.５５８４３.５１３６４.８５８４３.９１７８０.２５８４６.０１７５５.３３５３５.８３９１１.３０.５１２１８.０５６４３.９１２６６.６１２６６.６５６４３.９１３１０.２１３１０.２５６４３.９１６０８.１５６４３.８２０９３.２３６８０.８３９６２.７１１２１８.０５４６９.４１２７５.１１２７５.１５４６９.４１３２５.０５４６９.３１６３８.６５４６９.２１９９４.７３６６０.５３９４５.６１Ｆ１２１８.０５３１９.９１３７８.１５３２０.１１４８１.７５３２０.４１９６０.５５３２１.９１２６２.８３４３２.３３８６９.２１.５Ｆ１２１８.０５２８１.３１５０４.６５２８１.６１６６６.４５２８１.９２２６２.３５２８３.５７８８.２３２１６.１３７９５.０－２００站位２８３.９１２７６.７３１２０.９７５６１.０５９１７.４７５６１.７６５４０.９７５６２.６２１５.４４㊀结论使用ＶＢ对ＣＡＴＩＡ进行二次开发ꎬ介绍了程序思想和关键代码ꎬ对相关程序开发具有借鉴作用ꎮ该程序实现了对船舶型值表和型线图的快速获取功能ꎬ具有界面清晰简洁㊁适应性广㊁出图效率高的特点ꎬ可增强可靠性ꎬ减少人为出错ꎮ在整个设计生产过程中ꎬ可重复性强ꎬ当线型改变后ꎬ可２８以快速完成出图任务ꎬ可以使得科研设计人员轻松面对多条型号或者多个设计过程中的出图任务ꎮ参考文献[１]刘智强ꎬ陈明.基于ＶＢ.ＮＥＴ的ＣＡＴＩＡ三维参数化船舶设备库的开发[Ｊ].船海工程ꎬ２０１２ꎬ４１(５):５７￣６０.[２]徐俊路ꎬ陈顺怀.基于ＣＡＴＩＡ二次开发的球首参数化设计[Ｊ].船海工程ꎬ２０１０ꎬ３９(１１):４５￣４７. [３]曹晶ꎬ陈明ꎬ孙永刚.基于ＣＡＴＩＡ的三维船舶静水力计算研究[Ｊ].中国舰船研究ꎬ２０１１ꎬ６(２):２５￣２８. [４]谢岳峰ꎬ余雄庆.基于ＣＡＴＩＡ二次开发的飞机外形参数化设计[Ｊ].计算机工程与设计ꎬ２００８ꎬ２９(１４):３７９２￣３７９４.[５]李日杰ꎬ吴方良ꎬ刘明静.基于参数化船模的静水力计算[Ｊ].舰船科学技术ꎬ２０１３ꎬ３５(１):５５￣５８.ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＳｅｃｏｎｄａｒｙＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＣＡＴＩＡｉｎＭｏｌｄｅｄＬｉｎｅＤｒａｗｉｎｇＦＥＮＧＫａｎｇ￣ｊｉａꎬＺＨＡＮＧＹｉ￣ｃｈｉꎬＨＵＺｈｅｎｇ￣ｍｉｎ(ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＤｅｅｐ￣ｓｅａＭａｎｎｅｄＶｅｈｉｃｌｅｓꎬＷｕｘｉＪｉａｎｇｓｕ２１４０８２ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＩｎｔｅｒｍｓｏｆｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｕｓａｇｅｏｆＣＡＴＩＡｏｎｈｕｌｌｌｉｎｅｓｄｒａｗｉｎｇꎬｔｈｅＶＢｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｌａｎｇｕａｇｅｗａｓｕｓｅｄｔｏｃｏｎｄｕｃｔｓｅｃｏｎｄａｒｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＣＡＴＩＡａｎｄｃｒｅａｔｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ.Ｖｉａｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅꎬｉｔｗａｓｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｔｏｉｎｐｕｔｏｒｄｉｎａｔｅｓｔａ￣ｔｉｏｎｓａｎｄｏｔｈｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓｔｏａｃｈｉｅｖｅａｎｄｅｘｐｏｒｔｃｏｍｐｌｅｘｓｈｉｐｈｕｌｌ.Ｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｉｓｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄａｃｃｕｒａｔｅꎬｗｈｉｃｈａｖｏｉｄｓｔｒｏｕｂｌｅ￣ｓｏｍｅｍａｎｕａｌｔａｂｌｅｏｆｏｆｆｓｅｔｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｉｎｄｒａｗｉｎｇｓｆｏｒｈｕｌｌｍａｎｙｔｉｍｅｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＶＢꎻＣＡＴＩＡꎻｈｕｌｌｌｉｎｅｓｄｒａｗｉｎｇꎻｔａｂｌｅｏｆｏｆｆｓｅｔｓꎻｓｅｃｏｎｄａｒｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ(上接第７９页)[４]李战ꎬ陈斌ꎬ赵雷刚ꎬ等.ＦＰＳＯ潜液泵系统的构成与特点[Ｊ].船海工程ꎬ２０１７ꎬ４６(１):１４５￣１４７. [５]罗资琴ꎬ任永平ꎬ陈叔平ꎬ等.ＬＮＧ低温潜液泵结构及设计分析[Ｊ].低温技术ꎬ２０１５ꎬ４０(７):１３￣１６. [６]王新海.船用离心泵减振改进数值模拟分析研究[Ｊ].船舶工程ꎬ２０１１(增刊２):７２￣７５. [７]李军ꎬ陈叔平ꎬ毛红威ꎬ等.低温潜液泵出口管系振动特性分析ꎬ低温技术ꎬ２０１６ꎬ４４(９):２９￣３３. [８]崔巍升.化工厂管道振动原因分析及控制[Ｊ].流体机械ꎬ２０１１ꎬ３９(１０):３４￣３８.[９]王新荣ꎬ蒋永波.有限元法基础及Ａｎｓｙｓ应用[Ｍ].北京:科学出版社ꎬ２００８.[１０]浦广益.ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ基础教程与实例详解[Ｍ].２版.北京:中国水利水电出版社ꎬ２０１０.ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＳｕｐｐｏｒｔＦｏｒｍｆｏｒａＳｕｂｍｅｒｇｅｄＰｕｍｐＺＨＥＮＧＪｉ￣ｐｉｎｇ１ꎬＹＩＱｉ￣ｃｈａｎｇ１ꎬＨＵＢｉｎ￣ｂｉｎ１ꎬＺＨＥＮＧＹｕ￣ｌｉｎ２ꎬＸＩＡＯＷｅｉ１(１.ＷｕｈａｎＭａｒｉｎｅＭａｃｈｉｎｅｒｙＰｌａｎｔＣｏ.Ｌｔｄ.ꎬＷｕｈａｎ４３００８４ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＴｈｅＴｈｉｒｄＣｏ.ｏｆＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｕｒｅａｕｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｓｕｂｍｅｒｇｅｄｐｕｍｐｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｍａｄｅｕｐｏｆｓｌｉｍｐｉｐｅｓ.Ｗｈｅｎｓｕｂｍｅｒｇｅｄｐｕｍｐｗｏｒｋａｔｒａｔｅｄｒｅｖꎬｔｈｅｒｅｓｏｎａｎｃｅｗｉｌｌｈａｐｐｅｎａｔｍａｉｎｐｉｐｅｓ.Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｉｐｅｓｒｅｓｏｎａｎｃｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｓｕｂｍｅｒｇｅｄｐｕｍｐꎬｔｈｅｐｒｅｌｏａｄｍｏｄａｌｏｆａｓｕｂｍｅｒｇｅｄｐｕｍｐｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ.Ｓｕｐｐｏｒｔｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｓｕｂｍｅｒｇｅｄｐｕｍｐｐｉｐｅｓｗａｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｍｏｄａｌａｎａｌｙｓｉｓ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎａｖｏｉｄｓｔｈｅｒｅｓｏｎａｎｃｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｐｉｐｅｓｎｅａｒｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｔｈｅｓｕｂｍｅｒｇｅｄｐｕｍｐꎻｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｏｕｓｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｒｅｓｏｎａｎｃｅｏｆｓｌｅｎｄｅｒｐｉｐｅｌｉｎｅｏｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｕｂｍｅｒｇｅｄｐｕｍｐꎻｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄꎻｍｏｄａｌａｎａｌｙｓｉｓꎻｓｕｐｐｏｒｔｍｅｔｈｏｄ３８。
一种基于catia v6软件的船体外板板架三维生成方法
第４８卷㊀第６期２０１９年１２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀船海工程ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.４８㊀Ｎｏ.６Ｄｅｃ.２０１９㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.３９６３/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７１￣７９５３.２０１９.０６.００５一种基于ＣＡＴＩＡＶ６软件的船体外板板架三维生成方法龚丞ꎬ赵超ꎬ陈先胤ꎬ王伟(中国船舶及海洋工程设计研究院ꎬ上海２０００１１)摘㊀要:为提升三维环境下船舶外板板架的设计效率和精度ꎬ结合实际工程背景ꎬ建立一种三维软件中外板结构模型的设计生成方法ꎬ运用ＣＡＴＩＡ二次开发技术ꎬ简化重复性的建模工作和操作流程ꎬ在得到船体外板结构骨架的同时对骨材间距和外板板格进行自动检查ꎬ该方法使得设计者可在三维环境中对外板板架进行快速生成和修改ꎬ高效地完成船体外板结构的三维设计ꎮ关键词:船体外板板架ꎻＣＡＴＩＡꎻ二次开发中图分类号:Ｕ６６２.１㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１６７１￣７９５３(２０１９)０６￣００２０￣０４收稿日期:２０１９－０６－０４修回日期:２０１９－０６－２７第一作者:龚丞(１９８７ )ꎬ男ꎬ硕士ꎬ工程师研究方向:船舶结构设计㊀㊀近年来ꎬ随着设计软件的不断发展ꎬ三维设计技术已逐渐成为提高船舶研制效率和改进产品质量的重要手段ꎬ国内在船舶设计制造领域先后引入了ＴＲＩＢＯＮ㊁ＮＡＰＡ㊁ＦＯＲＡＮ㊁ＣＡＴＩＡ等三维设计软件ꎬ并获得了初步成效[１￣４]ꎮ但在船体外板结构设计方面ꎬ目前仍然以二维图纸为主ꎬ不仅效率较低ꎬ而且难以克服传统外板二维设计过程中存在的视角单一㊁线型重叠不易分辨以及部分区域曲率较大导致的构件定位㊁重量不精确等问题ꎮ为此ꎬ考虑基于ＣＡＴＩＡＶ６软件平台ꎬ建立一种在三维环境下直接设计生成船体外板结构的方法ꎬ通过二次开发结合软件自身的功能ꎬ完成船体外板板架的自动检查ꎬ提高外板结构设计的效率和准确性ꎮ１㊀三维环境下船体外板板架设计方法１.１㊀设计准备船体外板板架设计是船体结构设计的重要组成部分ꎬ涉及外板板的排列和外板骨架中纵向㊁横向构件的布置(见图１)ꎬ包括平板龙骨㊁船底板㊁舭列板㊁舷侧板㊁舷顶列板等区域的划分和板厚的确定ꎬ底桁材㊁龙骨㊁底部及舷侧纵骨㊁肋板㊁肋骨及加强筋等的布置形式和尺寸的选取等ꎮ通常情况下ꎬ外板板架设计需要参考总布置图㊁型线图㊁按设计规范制定的计算书ꎬ以及基本的结构图纸等技术资料ꎮ在三维环境下ꎬ外板板架的设计工作需要将前期的船体外壳表面㊁各甲板㊁平台㊁舱壁的布置以及相关的结构设计要求作为依据ꎮ图１㊀船体外板板架形式１.２㊀ＣＡＴＩＡ中外板板架的设计方法首先ꎬ需要建立各肋位平面以及甲板㊁平台㊁纵舱壁等重要的分舱表面与船体外壳的交线ꎬ作为下一步骨架布置和外板划分的基础ꎮ其次ꎬ需要根据这些交线将外板划分成不同区域ꎬ分别进行构件轨迹线和板缝线的布置ꎮ在ＣＡＴＩＡＶ６软件中构件轨迹线和板缝线有多种生成方式:既可以选择任意平面绘制草图ꎬ进而向外壳表面投影成为空间曲线ꎬ也可以对空间元素直接进行求交㊁剪切㊁偏移等操作生成三维曲线ꎬ完成船体外板纵向构件和板缝的布置ꎮ最后ꎬ针对生成的迹线进行外板板格尺寸的检查ꎬ进而建立外板板㊁骨材㊁桁材等构件的三维模型ꎮＣＡＴＩＡ中外板板架的设计流程见图２ꎮ其中ꎬ几何特征主要通过ＧｅｎｅｒａｔｉｖｅＷｉｒｅ￣ｆｒａｍｅ＆Ｓｕｒｆａｃｅ(ＧＷＳ)模块完成ꎬ而创建船体结构构件则主要由ＳｔｒｕｃｔｕｒｅＦｕｎｃｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎ(ＳＦＤ)模块和ＳｔｒｕｃｔｕｒｅＤｅｔａｉｌＤｅｓｉｇｎ(ＳＤＤ)模块构成ꎬ其０２图２㊀ＣＡＴＩＡＶ６外板板架三维设计流程中ＳＦＤ模块属于轻量化建模的模块ꎬ便于快速建模ꎬ并能够与其他专业进行协同修改ꎬ比较适合船体外板板架的设计工作ꎮ２㊀ＣＡＴＩＡ中船体外板板架的生成在ＣＡＴＩＡ软件中ꎬ首先需要利用已有的船体外壳㊁甲板㊁平台㊁舱壁等几何面和肋位坐标面生成船体的肋骨型线㊁甲板边线等曲线ꎬ将船壳划分为不同的区域ꎬ作为外板骨架布置的基础ꎮ其次ꎬ利用草图和曲线编辑工具生成外板各个区域的骨材迹线和板缝线ꎬ最终以这些几何信息作为支撑ꎬ通过调用相应的型材库生成三维环境下的外板骨架ꎮ２.１㊀肋骨型线、甲板边线的生成肋骨型线和甲板边线是外板骨材布置的基础ꎬ通过他们可以将外板划分为不同的区域ꎬ针对不同区域使用不同的方法进行骨材和板缝的布置ꎮ因此ꎬ在设计之初需要生成外壳㊁甲板㊁舱壁等几何面ꎮ以某船为例ꎬ见图３ꎮ图３㊀某船外壳及甲板几何面在此基础上ꎬ利用批量求交线的方法创建甲板边线和肋骨型线ꎬ见图４ꎮ图中肋骨型线用实线显示ꎬ甲板㊁平台以及内底等边线用虚线显示ꎮ２.２㊀外板板缝线和骨材迹线的创建在ＣＡＴＩＡ软件中外板骨材迹线与板缝线的图４㊀肋骨型线及甲板边线创建方式主要分为２种:①基于任意平面(如横剖面㊁纵剖面㊁水平面等)绘制迹线草图ꎬ进而向船体外壳投影生成空间曲线ꎻ②基于已有的空间点和曲线(如甲板边线㊁船体折角线等)ꎬ通过曲线生成和编辑工具等操作直接创建ꎮ此前已经将船体外板分成的不同区域ꎬ可根据实际情况选择合适的方法进行板缝线和骨材迹线的创建ꎮ例如ꎬ在船舶平行中体等线型平缓的区域可使用投影法ꎬ而艏艉线型变化剧烈的区域则较适用于空间曲线的直接创建ꎮ按照投影方法在不同方向平面上绘制板缝迹线草图见图５~７ꎮ图５㊀纵剖面板缝划分草图图６㊀底部骨材迹线投影草图图７㊀横剖面骨材迹线投影草图１２从图中可以看出ꎬ在三维环境下设计者可以通过灵活的挑选草图平面ꎬ更加方便快速的生成各个区域所需要的曲线ꎬ从而克服了传统二维图纸只有一个视角的局限ꎬ也能够更好的把握全船骨材的布置和走向ꎮ利用甲板边线沿船壳曲面平移创建的纵向骨材迹线见图８ꎮ图８㊀通过曲线编辑创建骨材迹线通过调节曲线偏移的数值ꎬ可以严格保证外板骨材间距满足规范计算要求ꎻ此外ꎬ利用裁剪功能可灵活调整骨材迹线的起止点ꎬ十分适用于艏部外飘㊁球鼻艏㊁艉轴出口等线型特殊的区域ꎮ相比于传统的外板展开图ꎬ这种方法能够更加精确的进行骨材构件的定位和后续重量重心的统计ꎬ具有明显的优势ꎮ通过结合以上几种方法ꎬ即可较快地生成全船骨材迹线和板缝线ꎬ用于下一步的实体建模工作ꎮ２.３㊀三维外板板架的生成在ＣＡＴＩＡＶ６软件中外板板架的三维建模与平面板架不同:由于外板为三维曲面ꎬ其上的骨材迹线多为空间曲线ꎬ无法像甲板㊁舱壁等结构用平面作为支持面进行创建ꎮ因此需要利用骨材迹线作为输入生成外板的实体模型ꎮ此外ꎬ由于外板曲面比较复杂ꎬ构件数量较多ꎬ往往需要按船体分段或总段缝进行分别建模ꎬ便于后期的修改和管理ꎮ某船ＣＡＴＩＡ模型中部分底部外板的三维模型见图９ꎬ其支持面选择船壳外表面ꎬ利用生成的板缝线完成船体外板的划分ꎮ图９㊀底部外板三维模型外板纵骨的三维模型见图１０ꎬ在创建纵骨时既可以选择已生成的纵骨迹线ꎬ也可由迹线进一步拉伸生成纵骨支持面ꎮ图１０㊀外板纵骨三维模型最后根据横向构件迹线和肋位平面等生成横向构件ꎬ完成外板板架的创建ꎬ见图１１ꎮ图１１㊀外板横向板架３㊀自动检查㊀㊀外板板架设计的重要要求之一就是纵横交叉构件所形成的外板板格尺寸须符合规范计算的要求ꎬ一般来说板格的宽度不应超过规范计算得到的某一限制值ꎮ采用ＣＡＴＩＡ软件自带的知识工程语言(ＥＫＬ)ꎬ通过二次开发实现每个肋位上纵向构件间距的自动测量和输出ꎬ并根据规范计算得出的限制值自动判断板格大小是否符合要求ꎮ程序首先求出肋位线与纵骨线之间的交点ꎬ进而计算每根肋骨线上相邻两点之间的距离并进行判断ꎬ最后将结果输出到Ｅｘｃｅｌ表格中ꎮ其核心代码如下ꎮ３.１㊀计算肋骨线与纵骨线的交点ｐＴｅｍｐ＝ｉｎｔｅｒｓｅｃｔ(ＣｕｒＴｅｍｐꎬＣｕｒｖｅＴｅｍｐ)/定义交点/ｌｅｔｐｘꎬｐｙꎬｐｚ(ｌｅｎｇｔｈ)ｐＴｅｍｐ.ｃｏｏｒｄ(ｐｘꎬｐｙꎬｐｚ)ｉｆ(ｐｘ<>０ｍｍａｎｄｐｙ<>０ｍｍａｎｄｐｚ<>０ｍｍ){ｌｅｔｐ(Ｐｏｉｎｔ)ｐ＝ｎｅｗ("Ｐｏｉｎｔ"ꎬＣｕｒＴｅｍｐ.Ｎａｍｅ＋"＋"＋ＣｕｒｖｅＴ￣ｅｍｐ.ＮａｍｅꎬＧＳＰｏｉｎｔＴｅｍｐ)/交点输出名称用相交的肋骨线和纵骨线表示/ｐ＝ｐＴｅｍｐ}２２３.２㊀计算肋骨线上两点之间的距离ｌｅｔＬｅｎＴｅｍｐ(Ｌｅｎｇｔｈ)ＬｅｎＴｅｍｐ＝ｌｅｎｇｔｈ(ｉＣｕｒｖｅꎬｐｏｉｎｔＬｉｓｔ.ＧｅｔＩｔｅｍ(ｊ)ꎬｐｏｉｎｔＬｉｓｔ.ＧｅｔＩｔｅｍ(ｊ＋１))/计算沿肋骨线两个相邻点之间的距离ꎬ即板格的长度/ｌｅｔｓｔｒＬｅｎＴｅｍｐ(Ｓｔｒｉｎｇ)ｓｔｒＬｅｎＴｅｍｐ＝ＴｏＳｔｒｉｎｇ(ＬｅｎＴｅｍｐ)ｌｅｔｓｔｒＢｏｏｌｅａｎ(ｓｔｒｉｎｇ)ｉｆ(ＬｅｎＴｅｍｐ<＝Ｌｅｎ１＋０.０１ｍｍ)ｓｔｒＢｏｏｌｅａｎ＝"Ｔｒｕｅ"/判断板格长度是否满足设定的要求ꎬＬｅｎ１为人工设定的判断值/ｅｌｓｅｓｔｒＢｏｏｌｅａｎ＝"Ｆａｌｓｅ"３.３㊀将所有计算结果输出到Ｅｘｃｅｌ表格中ｓｔｒＩｎｓｔｅｒｓｅｃｔ１＝ＬｉｓｔＴｅｍｐ.ＧｅｔＩｔｅｍ(１)/获取板格第一个点的名称/ｓｔｒＩｎｓｔｅｒｓｅｃｔ２＝ＬｉｓｔＴｅｍｐ.ＧｅｔＩｔｅｍ(２)/获取板格第二个点的名称/ｓｔｒＤｉｓｔａｎｃｅ＝ＬｉｓｔＴｅｍｐ.ＧｅｔＩｔｅｍ(３)/获取板格长度/ｓｔｒＢｏｏｌｅａｎ＝ＬｉｓｔＴｅｍｐ.ＧｅｔＩｔｅｍ(４)/获取判断结果//将以上信息输出至Ｅｘｃｅｌ表格/ｏＸＬＳｈｅｅｔ.ＳｅｔＣｅｌｌ(ｉｎｄｘ＋１ꎬ１ꎬｓｔｒＩｎｓｔｅｒｓｅｃｔ１)ｏＸＬＳｈｅｅｔ.ＳｅｔＣｅｌｌ(ｉｎｄｘ＋１ꎬ２ꎬｓｔｒＩｎｓｔｅｒｓｅｃｔ２)ｏＸＬＳｈｅｅｔ.ＳｅｔＣｅｌｌ(ｉｎｄｘ＋１ꎬ３ꎬｓｔｒＤｉｓｔａｎｃｅ)ｏＸＬＳｈｅｅｔ.ＳｅｔＣｅｌｌ(ｉｎｄｘ＋１ꎬ４ꎬｓｔｒＢｏｏｌｅａｎ)ＣＡＴＩＡ软件中的执行界面见图１２ꎮ对关注的纵骨迹线㊁肋位线和船壳曲面进行板格尺寸检查ꎬ执行结果见图１３ꎮ图１２㊀外板板架自动检查工具界面该程序不仅可以快速定位外板板架中超标的板格ꎬ还可检查船体外板板缝之间的间距是否超图１３㊀外板板架自动检查结果过原始板材的规格ꎮ设计者基于检查结果可对外板板架设计进行快速修改ꎬ形成最终的三维外板板架模型ꎮ与传统二维设计使用人工校审相比ꎬ大幅提升了设计校核的效率以及准确性ꎮ４㊀结论通过在三维船壳上直接进行外板板缝划分和骨材布置ꎬ克服了传统外板二维设计中视角单一㊁线型重叠等弊端ꎬ同时避免了由于外板展开带来的曲率较大区域构件定位㊁重量统计不精确等问题ꎮ利用外板自动检查工具ꎬ可快速准确定位不符合规范要求的局部板架ꎬ提高了检查修改的效率ꎬ确保了板架设计的准确性和合理性ꎮ实际工程应用表明该方法能够实现船体外板板架三维模型的快速生成㊁检查和修改ꎬ在高效完成船体外板结构三维设计的同时ꎬ提升了设计的准确度ꎬ具有一定的工程意义和实用价值ꎮ参考文献[１]王国水.ＴＲＩＢＯＮ系统软件在船体设计中的应用[Ｊ].船舶ꎬ２０１２ꎬ２３(３):８０￣８４.[２]张瑞瑞ꎬ谢云平ꎬ包国治.基于ＮＡＰＡ的船舶结构设计方法研究[Ｊ].船舶工程ꎬ２０１０ꎬ３２(５):４４￣４６.[３]张凯ꎬ谢承福ꎬ涂跃红ꎬ等.ＦＯＲＡＮ软件在船舶总体设计中的应用[Ｊ].中国舰船研究ꎬ２０１０ꎬ２５(１):１０６￣１１２.[４]刘勇杰ꎬ胡勇ꎬ郑绍春.一种基于ＣＡＴＩＡ二次开发的船体外形建模方法[Ｊ].船海工程ꎬ２０１７(４):７７￣８１.Ａ３ＤＭｅｔｈｏｄｏｆＨｕｌｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅＣｒｅａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＣＡＴＩＡＶ６ＧＯＮＧＣｈｅｎｇꎬＺＨＡＯＣｈａｏꎬＣＨＥＮＸｉａｎ￣ｙｉｎꎬＷＡＮＧＷｅｉ(ＭａｒｉｎｅＤｅｓｉｇｎ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａꎬＳｈａｎｇｈａｉ２０００１１ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｄｅｓｉｇｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｈｕｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎ３Ｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬａｄｅｓｉｇｎａｎｄｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎ３Ｄｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈａｃｔｕａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ.ＢｙｕｓｉｎｇＣＡＴＩＡｓｅｃｏｎｄａｒｙｄｅ￣ｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｏｏｌｓꎬｐａｎｅｌｓｉｚｅｓａｎｄｄｉｓｔａｎｃｅｓｂｅｔｗｅｅｎｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｓｃａｎｂｅｃｈｅｃｋｅｄａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｉｍｐｌｉｆｙｍｏｄｅｌｉｎｇｗｏｒｋａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅ.Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｓｈｏｗｅｄａｄｖａｎｔａｇｅｉｎｈｅｌｐｉｎｇｄｅｓｉｇｎｅｒｓｔｏｃｒｅａｔｅａｎｄｍｏｄｉｆｙｈｕｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｒａｐｉｄｌｙｉｎ３Ｄｅｎ￣ｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬａｎｄｃｏｍｐｌｅｔｅｈｕｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｗｉｔｈｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｈｕｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎻＣＡＴＩＡꎻｓｅｃｏｎｄａｒｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ３２。
基于CATIA V6的船舶结构建库方法
基于CATIA V6的船舶结构建库方法卢永进;朱进;李涛涛【摘要】Finding a method of knowledge-based engineering for ship node structure design and hull struc⁃ture design to improve working efficiency is a hot research issue. Based on the CATIA V6 software plat⁃form,this paper systematically describes how to build a structure database for three-dimensional design, and explains the importance of database construction to structure design. Moreover,the data allocation and composition of structure resources are analyzed,and the specific functions of the resource tables specially explained. Combined with the technology of parameterized modeling and knowledge engineering,the cre⁃ation procedure of standard parts for structure design is introduced in detail. Finally,taking the typical hull structure as an example,the establishment of a large number of standard parts and structure templates are implemented in engineering application. It is concluded that the solution provides technical support and decision support for ship database construction.%为提高船舶的研制效率，将知识工程应用于船舶节点构件和结构设计过程中是当前工程应用的热点。
CATIA-V6在船舶结构设计中的应用研究
CATIA-V6在船舶结构设计中的应用研究摘要：随着社会的发展与时代的进步，各类新进的船舶制造技术均已有所应用CATIA-V6在此应用过程中有着极强的辅助效果，国内外的设计方案与制造方案中，船舶的结构设计已成为学界热点话题。
基于此，本文简单分析CATIA的基本设计内容，深入探讨CATIA-V6在船舶结构设计中的应用，以供参考。
关键词：CATIA-V6；船舶；结构设计前言：在船舶制造业的设计与发展过程中，三维模拟技术已成为船舶领域设计的一类主要方式，面对船舶此类较为庞大与复杂的系统工程，船舶的结构极为复杂，其构件也极多，因此其船舶结构的设计过程中，复杂的船舶结构有开孔与贯穿孔等区域，此类区域的设计过程中CATIA-V6有着独特的优势，其可以借助三维技术辅助二维设计工作的开展，并在船舶结构设计中有着极强的应用效果。
1.CATIA基本设计内容在进行船舶设计的过程中需要通过总体设计方式建立船舶的骨架模型，通过模型构建后的成果体现，将设计人员与收货人员的需求进行展示，明确设计方案中舱室的划分以及各类设备的分布区域等，进而为技术设计提供较好的结构，实现协同依据的确立，设计方案确立过程中需要科学地对设计方案进行协商，估价模型的设计过程中。
相关设计方案与设计规格均需要加以综合考量，并进行各阶段的布置，借助通风管道与轮机进行核心工作设备的分布设计，通过结构专业开展的基本结构设计确定其中横剖面的位置，实现结构重量估算与水动力网格划分，并避免受到设备与结构干涉的可能出现，减少后期出现波动的现象。
通过专业协调设计的方式进行而为详细设计模型的启动，各专业的领域的独立运行与设计的过程中，需要进行反复的确认的设计与优化，之后通过详细设计制作方案的确立，为整体设计方案的优化提供保障。
结构设计普遍具有任务量较大与设计较为复杂的特点，因此在进行船体结构布置设计的过程中需要明确基础设计要求，将结构设计的效率进行提高，为船舶设计工作的顺利落实提供有力保障[1]。
CATIA_V6船舶电气原理驱动设计应用
GUANGDONG SHIPBUILDING 广东造船2023年第5期（总第192期） 设计与研究作者简介：张 云（1983- ），女，高级工程师。
主要从事船舶电气设计工作。
陈 刚（1984- ），男，高级工程师。
主要从事船舶电气产品研发工作。
收稿日期：2022-04-19CATIA V6船舶电气原理驱动设计应用张 云，陈 刚，李翠芳，马 彪（中船黄埔文冲船舶有限公司，广州510715）摘 要：本文介绍了CATIA V6船舶电气原理驱动设计应用，主要包括：CATIA V6电气设计系统功能与特点、电气系统原理库、电气设备3D 物理模型库、电气原理驱动、电气目录树、L2P 电气同步等。
CATIA V6三维设计软件，体现了精细化设计、数字化、可视化造船的优势，在数字化船舶建造中具有重要意义。
关键词：CATIA V6；电气库；电气原理驱动；电气目录树；L2P 电气同步中图分类号：U662.9 文献标识码：ADesign and Application of Ship Electrical PrincipleDrive Based on CATIA V6ZHANG Yun, CHEN Gang, LI Cuifang, Ma Biao( CSSC Huangpu Wenchong Shipbuilding Co., Ltd., Guangzhou 510715 )Abstract: This paper introduces the optimization design and application of ship electrical principle drive based on CATIA V6, mainly including: functions and features of CATIA electrical design system , electrical system principle library, 3D physical model library for electrical equipment, electric principle drive, electrical catalog tree, L2P electrical synchronization, and realizing the transformation from electrical two-dimensional principle to electrical three-dimensional physical model. CATIA V6 3D design software embodies the advantages of fine design, digitization and visualization in shipbuilding, which is of great significance in digital shipbuilding.Key words: CATIA V6; electrical library; electric principle drive; electrical catalog tree; L2P electrical synchronization1 前言CATIA V6软件，是达索公司的CAD、CAE、CAM 一体化三维设计软件，在航空航天、汽车制造等领域广泛应用，是达索公司推出的最新版本。
基于CATIA V6三维模型的空船质量重心统计
1三维模型的质量重心属性
采用CATIA V6软件可建立较为完整、详细的 船舶三维设计模型，但一般不包括货物、燃料、粮食、 淡水和人员等，因此基于CATIA V6三维设计模型 一般只统计空船质量，即船舶总质量减去可变载重 量之后所剩的不变质量部分，包括船体钢料、木作厕 装、机电设备等3大部分皿山以及其重心。
对于采用平面图填表方法的质量重心统计工 作，业界已形成了较为固定、成熟的流程和模式，同 时也有相应的标准规范提供参考。如在各设计阶段 对船舶进行质量重心统计时，可参考文献［2］将载荷
依次按类、节、组、项分类并绘制相应的统计表格，然 后从二维布置图中获取各载荷项的重心数据，通过 填表的方式开展相应工作。随着新型船舶的功能越 来越丰富、构成越来越复杂、系统设备越来越多，这 种完全依靠人工采集数据的统计方法不仅工作量巨 大、数据极易出错(正负号写反、小数点错位等)，而 且容易漏项，对于设计业务比较成熟的单位或团队 仍难避免上述问题，且一旦出现问题，需要逐项排 查，工作效率低⑶。此外，对于外形复杂的载荷项， 在二维布置图上只能大致量取其重心坐标值 ，影响 统计结果的精确度。
近年来，三维设计正在逐渐成为船舶行业的技 术发展方向，CADDS5、FORAN、Tribon等专用软 件弘刃以及SolidWorks.CATIA等通用软件时】被先
作者简介：董海杰(1990-),男，工程师，研究方向为船舶总体设计与研究
董海杰，等： 基于CATIA V6三维模型的空船质量重心统计
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Key words ship design； weight and barycenter； CATIA V6 ； 3D design
Байду номын сангаас
o引言
船舶的质量重心对其浮性 、稳性、抗沉性、快速 性、操纵性、耐波性以及设备的使用性等方面都有着 较大的影响⑴。因此，不仅需要在船厂制造现场严 格控制船舶质量重心，还应在各个设计阶段开展质 量重心的统计用以指导设计工作。在很长一段时间 内，船舶的初步设计、方案设计等过程基本依赖二维 平面设计方法，质量重心统计也主要采用平面图填 表的方法。
CATIA V6下的船舶管路系统三维设计
1110 引言随着船舶设计理念及计算机技术的不断发展创新,三维设计在船舶行业中得到不断推广,并广泛应用于船体、系统、设备的研发、设计及制造等环节。
船舶管路系统作为船舶设计的重要组成部分,在历经手绘制图、计算机二维制图到三维设计的逐步创新后,三维设计在建模、计算等环节占据的比重不断提升,成为船舶行业发展的一大趋势。
船舶管路系统三维设计,主要指的是借助数字化方式建立虚拟三维管路系统模型,模型可实现对管路系统设计特征、布置情况等的全面呈现,并为生产施工提供有力依据。
因为船舶管路系统十分繁杂,布置普及船舶整体,加之管路及附件不论是其规格还是数量都十分繁多,这使得船舶产品三维设计质量、深度受管路系统三维设计完成情况很大程度影响[1]。
现阶段,船舶行业在三维设计方面应用的软件包括有F O R A N 、TRIBON、CATIA等软件。
历经多年的探索实践,由法国达索公司研发推出的CATIA V6俨然成为现阶段我国船舶行业的三维设计核心工具。
作为CAD/CAM/CAE通用软件平台,CATIA V6融合了面向受众的设计思想及一系列先进计算机技术、软件工程技术及相关规范标准。
基于组件的开放式体系架构建立,使CATIA V6结构合理、分明,不同专业模块之间相互配合,可实现可靠的应用扩展能力,相关人员可结合自身实际需求科学定制设计方案。
因而,本文将对CATIA V6下的船舶管路系统三维设计进行研究分析。
1 计算机技术在我国船舶管路系统设计中应用的发展历程计算机技术在船舶管路系统设计中的应用,早在1976年广州造船厂便已展开了DJS-21计算机的研发应用,并推出了船舶管路系统设计GCS系统。
随着我国改革开放事业的不断深入,我国船舶制造行业实现了飞速发展,如今我国已然成为全球第一造船大国。
随着我国生产力及船舶配套工业的不断发展,各式各样新技术、新材料得到不断推广,船舶生产效率不断提升,其中计算机技术已成为现代造船必不可少的一大手段。
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收稿日期：2016-06-29网络出版时间：2017-3-1316:12基金项目：国家部委基金资助项目作者简介：卢永进（通信作者），男，1982年生，博士，工程师。
研究方向：船舶设计信息化。
E-mail ：soda1998@0引言良好的通风设计和合理的气流组织可为船舶舱室提供高品质空气和舒适环境，现已成为船舶研制的关注重点。
而当前的一个重要方向即利用日趋完善的数字化技术开展通风系统优化设计以实现气流的合理组织［1-3］。
在船舶设计领域，三维设计技术已成为提高船舶研制效率和改进产品质量的重要途径，也为虚拟现实和仿真分析提供技术基础。
由于船舶系统设计的复杂性和模型数据量巨大，且总体设计难以达到生产建造工艺所要求的设计深度，使得数字基于CATIA V6的船舶风管数据分析卢永进，吴波，李涛涛中国舰船研究设计中心，湖北武汉430064摘要：［目的］为深入探索CATIA V6船舶风管设计和相关数据组成，［方法］结合实际工程背景，建立CATIAV6通风系统三维设计方法，分析管附件资源库结构组成和风管放样流程；围绕系统设计各模块组成，指出各模块处理对象和数据储存位置，以明确研究对象。
在此基础上，系统阐述基础技术表定义和具体内容，重点介绍其内容扩展性，并针对通风管路三维模型，深入研究底层数据结构。
［结果］经分析研究，得到了主要技术表之间的关联性。
［结论］研究结果有利于设计者深入掌握通风系统设计，对定制开发可提供理论指导和技术支撑。
关键词：通风管路；三维设计；CATIA V6；技术表；数据分析中图分类号：U662.9；TP391文献标志码：ADOI ：10.3969/j.issn.1673-3185.2017.02.007Data analysis of ship ventilation ducts based on CATIA V6LU Yongjin ，WU Bo ，LI TaotaoChina Ship Development and Design Center ，Wuhan 430064，ChinaAbstract ：In order to research on CATIA V6ship duct design and related data ，combined with a practical engineering background ，a three-dimensional design method for the CATIA V6ventilation system is exhibited ，and the catalog composition of duct fittings and duct lofting process are presented.Meanwhile ，revolving around the system design modules ，the module processing objects and data storage location are analyzed in order to determine the object of study.And on this basis ，the definition and specific content of the engineering technological tables are illustrated in detail ；specifically ，the contents are extended.Moreover ，in light of the three-dimensional model ，further research into the underlying data structure of ventilation ducts is implemented.The relationships between the major technological tables are shown.Theresults of the study are not only beneficial for designers to grasp design technology ，but also essential for software developers to secure theoretical guidance and technical support.Key words ：ventilation duct ；three-dimensional design ；CATIA V6；technological table ；data analysis引用格式：卢永进，吴波，李涛涛.基于CATIA V6的船舶风管数据分析［J ］.中国舰船研究，2017，12（2）：57-62.LU Y J ，WU B ，LI T T.Data analysis of ship ventilation ducts based on CATIA V6［J ］.Chinese Journal of Ship Re⁃search ，2017，12（2）：57-62.第12卷中国舰船研究化技术在一体化设计建造中的应用滞后。
目前，国内船舶领域已先后引入CADDS5，FORAN ，TRIBON ，CATIA V5等软件，并获得了初步成效［4-9］。
结合应用现状，船舶三维设计软件性能的对比如表1所示，可见CATIA 平台作为通用软件，尽管模型数据量大，但关联性设计强，CAD/CAE 集成度高，具备版本管理和权限控制，在船舶设计领域具有较强优势。
其中，CATIA V6相比CATIA V5而言，在协同设计、协作创新及虚拟验证方面提出了新的行业标准，并针对船舶结构、轮机、电气等专业设计进行了系统功能增强，为用户提供了全新的解决方案。
近年来，法国达索公司推出的CATIA V6产品正在国内船舶行业得到稳步推广。
但作为通用设计平台，CATIA V6缺乏与国内船舶研制的有效融合，尚待进行设计加速、质量检查、二维出图等定制开发，而CATIA V6底层数据是开展定制开发的前提和基础。
船舶通风系统设计是船舶设计的一项重要内容，有必要结合船舶通风系统进行数据分析研究。
1CATIA V6通风系统三维设计方法CATIA V6是由法国达索公司与IBM 公司基于类C 语言程序CNEXT 开发的CAD/CAM/CAE 通用软件平台。
软件平台能满足船舶从方案设计到生产设计中各专业的基本需求，具体涵盖总体型线、船体结构、管路系统、暖通、舾装、电气等专业。
结合工程研制背景，CATIA V6船舶通风系统三维设计主要包括管附件建库和风管放样两部分。
管附件建库时，进入HVAC 3D Part Design 模块完成参数化建模（HVAC 代表供暖、通风与空调，简称暖通），与设计表关联后进行解析，批量生成标准件，然后按种类分别存入基础模型管理文件Catalog 中。
而风管放样则进入Piping &Tubing Systems Design 模块，创建系统管线号，选择已引用滤器的规格书，然后在特征树中实现Logical 与Physical 节点相关联。
再切换至HVAC 3D Design 模块，调入相关设备，创建三维管材，插入管附件。
在设计过程中应有效开展干涉检查，并对风管布置进行相应调整。
风管三维设计流程如图1所示。
风管建库时，附件参数化建模应以YZ 平面为对称面，确保与管材相匹配。
管材和附件标准件库用于分类存放、管理和检索空调通风系统标准件，下分多级Chapter ，类似文件夹。
根据工程研制经验，一级Chapter 按部件种类分，具体为风管、调风门、肘管、法兰、垫片、变径、三通、通舱管件等；二级Chapter 可按具体标准分类，以调风门为例，分为调风门_CB/T 3726-1995、调风蝶阀_CB 1285-1996等；底层即为解析后的标准件，具体如图2所示。
在风管放样过程中，伴随管材布放和管附件添加，需实时开展干涉检查，以判断风管与船体、电缆及其他管路是否产生碰撞，从而减少或避免并行设计过程中的干涉问题，有效控制设计质量和技术状态。
获取干涉检查结果后，各专业设计人员需围绕具体问题开展布置协调，并以协调结图1CATIA V6风管三维设计流程Fig.1Three-dimensional design process of CATIA V6HVACHVAC 3D Part Design 模块设计表管材和附件参数化模型管材和附件标准件库管材标准件附件标准件Data Setup 模块复制引用Piping &TubingSystems Design模块定义管线号关联Logical 与Physical 节点HVAC 3D Design 模块调入系统设备结束设计创建三维管材管路布置调整插入附件综合干涉检查管材过滤器附件过滤器……表1船舶三维设计软件性能对比Table 1The performance comparison of 3D shipdesign software58第2期果为依据，对风管设计进行修改完善。
由于设计处于不断平衡和反复迭代的过程中，干涉检查将伴随整个风管施工设计，直至出图才能结束。
2CATIA V6设计数据存储由通风系统三维设计方法分析可知，CATIAV6通风系统设计主要由Data Setup ，HVAC 3D Part Design ，Piping &Tubing Systems Design ，HVAC 3D Design 等模块组成，其关系如图3所示。
从图3来看，CATIA V6配置了Database Server 和File Server 两大服务器。
Database Server 用于存储属性、表格和装配关系，而File Server 则存储几何模型和文档类文件。
各模块产生的相关信息对应存储至服务器中，作为其他模块的数据来源。
其中，Data Setup 和Piping &Tubing Systems Design 模块创建的数据和引用全部存入Database Server 中；HVAC 3D Part Design 和HVAC 3D Design 模块产生的三维模型和设计表存入File Server ，而其属性信息与在标准件库中的位置关系储存在Data⁃base Server 服务器；运用Drafting 模块出图则从两大服务器读取模型和属性等具体信息。
3基础资源库数据风管基础资源库配置旨在建立完整详实的基础技术表、规格书、资源集，是风管三维设计的基础，而基础技术表内容则作为重要的底层数据，是基础资源数据的核心。