型线图的识读与绘制
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2018年11月20日 8
• 图2－2船体型线的生成 • 1－横剖面 2－横剖线 3－水平剖切面 4－水线 5－纵剖面 6－纵剖线
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• 这三组两两互垂的平行平面数量取得越多，则网格越 密，所描述的曲面就越趋于真实的外板型表面。随着 计算机技术的不断发展，使这一技术成为可能。 • 工程上只需要取有限数量的剖面，使其能够满足实际 精度要求，进而准确地确定船体的几何形状。 • 按照船舶大小和形状复杂程度不同，一般取21个剖面 20站或11个横剖面10站，在型线图上，将这些横剖面 所在的位置称为理论站点。对首尾变化比较大的船， 在首尾两端可以根据需要添加中间站。两站之间的距 离称为站距。 • 水线及纵剖线也可以按船舶的型深和船宽不同，按需 要确定数量。
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• 2．梁拱（Camber） • 型宽处，上甲板中心线与甲板边线之间垂直高度 的差值，记为C。甲板带有梁拱目的是为了加速甲板积 水的流泄，同时又能够提高甲板的强度。梁拱取值， 可参考下式： • C =（1/100~1/50）B。 • 3．底升高（Rise of floor） • 某些船舶为了改善性能，如图2－6所示，船底由 船中向两舷抬升起一定高度。底升线与舷侧线的交点 至BL之间的高度差值称为底升高。 • 图2－6底升高
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• 船体型表面由外板型表面和甲板型表面两部分 组成，如图2－1所示。外板型表面一般是具有 三向曲度的自由曲面，而甲板型表面多为母线 （梁拱线）沿导线（甲板中心线）运动而形成 的定母线曲面。通常，一艘船每层露天层甲板 的母线和导线的曲率是不变的。
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• 甲板与外板的交线称为甲板边线(deck line at side)。依 据甲板部位和功能不同，分别称为上甲板边线(upper deck line at side )、主甲板边线(main deck line at side)、 首楼甲板边线(forecastle deck line at side)、尾楼甲板 边线(poop deck line at side)等。 • 图2－1船体型表面 • 1－甲板边板 2－外板顶线 3－首楼甲板边线 4－舷墙顶 线 5－梁拱线 6－甲板中心线 7－首楼 • 当外板超出甲板以上时，外板的顶端边线称为外板顶 线(Shell top line)。 • 如果船舶设有舷墙，舷墙板顶端边线称为舷墙顶线 (bulwark top line)。 • 除了特殊甲板外，上述型线均为空间曲线，型线的三 面投影均不反映实形。
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２．２ 型线图的基本视图
• 将船体型线（首尾轮廓线、甲板边线、舷 墙顶线、外板顶线、水线、横剖线、纵剖线） 分别向三个投影面上投影，得到三面投影图即 为型线图的三视图。其中正面投影图称为纵剖 线图；侧面投影图称为横剖线图；水平投影 图，因为多数船体具有横向对称性，在绘图时， 习惯上只绘出船体左侧这一半，所以型线图的 水平投影称为半宽水线图，
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船体轮廓线示意图
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（a）船体型表面 5 6
（b）甲板型表面
（c）外板型表面
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• 2.1.2船体形状的描述 • 船体外板与甲板具有不同的几何特征，因此在表达方 法上也有所不同。甲板型表面一般为数学曲面，可以 通过用数学方法确定曲面几何要素，从而达到描述、 绘制和生产制造这类曲面的目的。 • 外板型表面多为自由曲面，建立能定量求解几何要素 的数学模型目前还有困难。工程上常用的方法，主要 是通过定义型表面一系列曲线形成网格线，和曲面的 边界曲线共同近似地描述型表面。这一系列曲线称为 型线。如图2－2所示，构成网格线的曲线一共有三组， 它们分别是：平行于侧立投影面的一组平面截切（横 剖面）外板型表面得到的横剖线；平行于水平投影面 的一组平面（水平面）截切外板型表面得到的水线； 平行于正立投影面的一组平面（纵剖面）截切外板型 表面得到的纵剖线。
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• 横剖线图 • 船体横剖线图(body plan)左右对称。为了使图面 清晰，习惯上将中站线至船尾各站横剖线的左侧一半 配置在船体中线左侧；而将中站线至船首各站横剖线 的右侧一半配置于中线右侧。 • 横剖线图的轮廓线由外板型表面转向轮廓线（最 大横剖线）、船底线、外板顶线、甲板边线、舷墙顶 线组成。各站横剖线在该图中反映实形，其它各型线 均不反映实形。 • 纵剖线和水线的投影分别积聚为垂直和平行于基 线的直线，如图2－8（c）所示，即横剖线图的格子线。
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船体三向视图
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(a) 纵剖线图 1 5
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(b) 横剖线图
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船体三向投影图
横剖线图
纵剖线图
半宽水线图
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• 纵剖线图 • 纵剖线图(sheer profile)由轮廓线、甲板中 心线、格子线和纵剖线组成。纵剖线图的轮廓 线由外板型表面转向轮廓线（首、尾轮廓线）、 外板顶线、舷墙顶线、船底线和甲板中心线组 成。因为,甲板中心线和首、尾轮廓线，平行于 正投影面，所以在纵剖线图中反映实形，其它 各种型线在纵剖线图中不反映实形。 • 由于横剖线和水线所在的各平面与正投影 面垂直，它们的投影分别积聚为垂直和平行于 基线的垂直线和水平线，如图2－8（a）所示， 两组直线相互垂直形成所谓格子线。
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• 三、型深（Depth moulded）
•
船舶中站面（即LPP/2）甲板最低点处甲板边线至 基面之间的垂直距离称为型深，记为D。
• 四、满载吃水（Summer load waterline）
船舶中站面处，水线至基线的垂直距离称为吃水 （Draught）。其中，满载水线至基线的垂直距离称为 满载吃水或设计吃水，简称吃水，记为T。 • 五、干舷（Trim） • 中站面设计水线至甲板边线的垂直距离称为干舷，记 为F。 •
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• 半宽水线图 • 半宽水线图(half breadth plan)的轮廓线由 甲板边线、舷墙顶线、外板顶线组成，除了水 平甲板船之外，一般它们均不反映实形。而各 水线在半宽水线图中反映实形。 • 纵剖线和横剖线分别积聚为平行于中线的平行 线和垂直于中线的垂直线，形成格子线，如图 2－8（a）所示。
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• 2.1.3船体主尺度（Principal
dimension）
根据《金属船体制图》（GB4476—84）规定，民 用船舶图样，一般将船舶置于和正立投影面平行的位 置，船首绘于图纸右侧，船尾绘于左侧。采用工程制 图标准所规定的第一象限正投影方法，表达船体图样。 人站立于船上，面向船首，人的左右手方向分别定义 为船的左右两舷。 • 金属船体的主尺度是指船体型表面上量取的船体外形 大小的基本度量。主尺度如图2－4所示。船体主尺度 既是影响船舶性能和使用功能的关键要素，也是绘制 型线图的基本尺度。 •
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• （a）有舵柱船的尾垂线 （c）无舵船的尾垂线
（b）舵杆中心线
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• 二、宽度
• 1．型宽（Breadth moulded） • 前文所述的21个或11个假想横剖面所在的位置， 在船舶工程中被定义为理论站。过每一理论站所作的 横剖面称为站面，各站面平行于侧立投影面。船体型 宽即船体型表面最大宽度处(多数船舶位于中站面处)， 船体两舷甲板边线上对应点之间的距离，记为B。 • 2．水线宽（Breadth waterline） • 设计水线上船体最大宽度处两舷对应点之间的距 离，记为BWL。 • 3．最大宽度（Breath extreme） • 某些船舶甲板宽度大于型宽，如舷伸甲板船。甲 板最大宽度处，两舷对应的点之间的距离，记为Bmax。
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• •
• 2．1船体型表面与主尺度 2.1.1 船体型表面及特殊型线
船体是由外板（Shell）和甲板(Deck)封闭形成的 内空壳体。船体表面形状因为船舶航海性能的特定要 求，通常是由形状复杂的曲面构成。船体各个部分的 板厚也因为功能要求不同而不同。为了更加准确地描 述船体的几何特征，消除因为板厚不同产生的差异， 定义金属船体船壳内缘的表面(不包括壳板)，或船体骨 架的外缘表面为型表面（surface moulded）。船体表 面的所有几何信息都是以型表面为基础定义的，如型 表面上的曲线称为型线(form line)。而木质船和玻璃钢 船等非金属船船舶，由于材质和加工的特殊性，定义 船壳的外表面为型表面。
• （1）型表面与型线的概念，型线的投影； • （2）型值与型表面，型线与型表面的关系； • （3）掌握船体表面求作任意几何要素、梁拱作图、舷 弧线（甲板边线）作图等几个基本作图方法。 • 难点： 2018年11月20日 • 型线三个视图之间的空间关系。
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• 学习方法：
• （1）学习型线图，首先要熟悉有关基本概念，如型表面、理论站、 中线面、基平面等； • （2）掌握描述船体曲面的方法：由点（型值点）—线（型线）— 体（船体）的近似过程。船体曲面的几何定义是通过三组互垂的 有限条曲线形成曲线框进行描述的。型值点是指三组互垂型线和 一些特殊型线两两相交的交点。熟悉型值表中各型值与型线图上 对应点之间的对应关系。 • （3）了解型线与各投影面之间的相对位置关系，即型线就是与三 个互垂的投影面平行的面与船体型表面产生的截交线。进而将这 些线对三个投影面分别进行正投影，从而产生三组型线。 • （4）通过型线图大作业练习，掌握格子线、型线和船体表面其它 几何要素的作图方法与技巧，并通过练习，加深对型线几何定义 的理解，熟悉二维和三维图形之间的思维转换。 •
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• 一、长度 • 1．总长（Length overall） • 船体型表面（包括安装于船体首尾的永久结构 物）最前和最末端之间的水平距离，记为LOA。
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• 2．设计水线长（Length on waterline） • 设计水线长指设计水线与船体型表面首尾轮廓线交点之间的 水平距离，记为LWL。设计水线指船舶满载状态下，船体型表面 与水面的交线。由这条曲线形成的平面称为设计水线面。 • 3．垂线间长（Length between perpendiculars） • 通过设计水线与首轮廓线交点所引的垂线称为首垂线；根据 船型不同尾垂线是通过船尾某一固定点所引垂线，这一固定点是： • （1）设计水线面与舵柱后缘的交点（有舵柱船舶）, 见图2－5 （a）； • （2）设计水线与舵杆中心线交点，见图2－5（b）； • （3）设计水线与尾轮廓线交点（无舵船舶或海洋工程结构物等） 见图2－5（c）。 • 首垂线与尾垂线之间的水平距离称为垂线间长，记为LPP。
型线图的识读与绘制
鲁东大学
2012年9月
• 目的要求：
•
• • • • •
• 重点：
学习本章的目的是了解船体曲面的几何描述原理 及投影方法。通过本章学习，应达到以下要求： （1）掌握船体曲面几何描述的基本原理； （2）了解船体在正投影体系中的投影方法； （3）熟悉型线图各视图之间的联系规律； （4）了解型线图与型值、型值表之间的联系； （5）运用投影规律绘制型线图。
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• 六、其它要素
• 1．舷弧（Sheer） • 在首尾垂线处，上甲板边线至基线的垂直 距离与型深的差值，分别称为首舷弧 （forward perpendicular）和尾舷弧（After perpendicular），记为hf和ha。 • 对于海船，舷弧可以参考下式求得： • 首舷弧hf=1.66Lpp+50.8（cm ） • 尾舷弧ha=0.833Lpp+25.4（cm）
• 图2－2船体型线的生成 • 1－横剖面 2－横剖线 3－水平剖切面 4－水线 5－纵剖面 6－纵剖线
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• 这三组两两互垂的平行平面数量取得越多，则网格越 密，所描述的曲面就越趋于真实的外板型表面。随着 计算机技术的不断发展，使这一技术成为可能。 • 工程上只需要取有限数量的剖面，使其能够满足实际 精度要求，进而准确地确定船体的几何形状。 • 按照船舶大小和形状复杂程度不同，一般取21个剖面 20站或11个横剖面10站，在型线图上，将这些横剖面 所在的位置称为理论站点。对首尾变化比较大的船， 在首尾两端可以根据需要添加中间站。两站之间的距 离称为站距。 • 水线及纵剖线也可以按船舶的型深和船宽不同，按需 要确定数量。
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• 2．梁拱（Camber） • 型宽处，上甲板中心线与甲板边线之间垂直高度 的差值，记为C。甲板带有梁拱目的是为了加速甲板积 水的流泄，同时又能够提高甲板的强度。梁拱取值， 可参考下式： • C =（1/100~1/50）B。 • 3．底升高（Rise of floor） • 某些船舶为了改善性能，如图2－6所示，船底由 船中向两舷抬升起一定高度。底升线与舷侧线的交点 至BL之间的高度差值称为底升高。 • 图2－6底升高
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• 船体型表面由外板型表面和甲板型表面两部分 组成，如图2－1所示。外板型表面一般是具有 三向曲度的自由曲面，而甲板型表面多为母线 （梁拱线）沿导线（甲板中心线）运动而形成 的定母线曲面。通常，一艘船每层露天层甲板 的母线和导线的曲率是不变的。
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• 甲板与外板的交线称为甲板边线(deck line at side)。依 据甲板部位和功能不同，分别称为上甲板边线(upper deck line at side )、主甲板边线(main deck line at side)、 首楼甲板边线(forecastle deck line at side)、尾楼甲板 边线(poop deck line at side)等。 • 图2－1船体型表面 • 1－甲板边板 2－外板顶线 3－首楼甲板边线 4－舷墙顶 线 5－梁拱线 6－甲板中心线 7－首楼 • 当外板超出甲板以上时，外板的顶端边线称为外板顶 线(Shell top line)。 • 如果船舶设有舷墙，舷墙板顶端边线称为舷墙顶线 (bulwark top line)。 • 除了特殊甲板外，上述型线均为空间曲线，型线的三 面投影均不反映实形。
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２．２ 型线图的基本视图
• 将船体型线（首尾轮廓线、甲板边线、舷 墙顶线、外板顶线、水线、横剖线、纵剖线） 分别向三个投影面上投影，得到三面投影图即 为型线图的三视图。其中正面投影图称为纵剖 线图；侧面投影图称为横剖线图；水平投影 图，因为多数船体具有横向对称性，在绘图时， 习惯上只绘出船体左侧这一半，所以型线图的 水平投影称为半宽水线图，
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船体轮廓线示意图
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• 2.1.2船体形状的描述 • 船体外板与甲板具有不同的几何特征，因此在表达方 法上也有所不同。甲板型表面一般为数学曲面，可以 通过用数学方法确定曲面几何要素，从而达到描述、 绘制和生产制造这类曲面的目的。 • 外板型表面多为自由曲面，建立能定量求解几何要素 的数学模型目前还有困难。工程上常用的方法，主要 是通过定义型表面一系列曲线形成网格线，和曲面的 边界曲线共同近似地描述型表面。这一系列曲线称为 型线。如图2－2所示，构成网格线的曲线一共有三组， 它们分别是：平行于侧立投影面的一组平面截切（横 剖面）外板型表面得到的横剖线；平行于水平投影面 的一组平面（水平面）截切外板型表面得到的水线； 平行于正立投影面的一组平面（纵剖面）截切外板型 表面得到的纵剖线。
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• 横剖线图 • 船体横剖线图(body plan)左右对称。为了使图面 清晰，习惯上将中站线至船尾各站横剖线的左侧一半 配置在船体中线左侧；而将中站线至船首各站横剖线 的右侧一半配置于中线右侧。 • 横剖线图的轮廓线由外板型表面转向轮廓线（最 大横剖线）、船底线、外板顶线、甲板边线、舷墙顶 线组成。各站横剖线在该图中反映实形，其它各型线 均不反映实形。 • 纵剖线和水线的投影分别积聚为垂直和平行于基 线的直线，如图2－8（c）所示，即横剖线图的格子线。
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船体三向视图
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船体三向投影图
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纵剖线图
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• 纵剖线图 • 纵剖线图(sheer profile)由轮廓线、甲板中 心线、格子线和纵剖线组成。纵剖线图的轮廓 线由外板型表面转向轮廓线（首、尾轮廓线）、 外板顶线、舷墙顶线、船底线和甲板中心线组 成。因为,甲板中心线和首、尾轮廓线，平行于 正投影面，所以在纵剖线图中反映实形，其它 各种型线在纵剖线图中不反映实形。 • 由于横剖线和水线所在的各平面与正投影 面垂直，它们的投影分别积聚为垂直和平行于 基线的垂直线和水平线，如图2－8（a）所示， 两组直线相互垂直形成所谓格子线。
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• 三、型深（Depth moulded）
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船舶中站面（即LPP/2）甲板最低点处甲板边线至 基面之间的垂直距离称为型深，记为D。
• 四、满载吃水（Summer load waterline）
船舶中站面处，水线至基线的垂直距离称为吃水 （Draught）。其中，满载水线至基线的垂直距离称为 满载吃水或设计吃水，简称吃水，记为T。 • 五、干舷（Trim） • 中站面设计水线至甲板边线的垂直距离称为干舷，记 为F。 •
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• 半宽水线图 • 半宽水线图(half breadth plan)的轮廓线由 甲板边线、舷墙顶线、外板顶线组成，除了水 平甲板船之外，一般它们均不反映实形。而各 水线在半宽水线图中反映实形。 • 纵剖线和横剖线分别积聚为平行于中线的平行 线和垂直于中线的垂直线，形成格子线，如图 2－8（a）所示。
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• 2.1.3船体主尺度（Principal
dimension）
根据《金属船体制图》（GB4476—84）规定，民 用船舶图样，一般将船舶置于和正立投影面平行的位 置，船首绘于图纸右侧，船尾绘于左侧。采用工程制 图标准所规定的第一象限正投影方法，表达船体图样。 人站立于船上，面向船首，人的左右手方向分别定义 为船的左右两舷。 • 金属船体的主尺度是指船体型表面上量取的船体外形 大小的基本度量。主尺度如图2－4所示。船体主尺度 既是影响船舶性能和使用功能的关键要素，也是绘制 型线图的基本尺度。 •
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• （a）有舵柱船的尾垂线 （c）无舵船的尾垂线
（b）舵杆中心线
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• 二、宽度
• 1．型宽（Breadth moulded） • 前文所述的21个或11个假想横剖面所在的位置， 在船舶工程中被定义为理论站。过每一理论站所作的 横剖面称为站面，各站面平行于侧立投影面。船体型 宽即船体型表面最大宽度处(多数船舶位于中站面处)， 船体两舷甲板边线上对应点之间的距离，记为B。 • 2．水线宽（Breadth waterline） • 设计水线上船体最大宽度处两舷对应点之间的距 离，记为BWL。 • 3．最大宽度（Breath extreme） • 某些船舶甲板宽度大于型宽，如舷伸甲板船。甲 板最大宽度处，两舷对应的点之间的距离，记为Bmax。
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• 2．1船体型表面与主尺度 2.1.1 船体型表面及特殊型线
船体是由外板（Shell）和甲板(Deck)封闭形成的 内空壳体。船体表面形状因为船舶航海性能的特定要 求，通常是由形状复杂的曲面构成。船体各个部分的 板厚也因为功能要求不同而不同。为了更加准确地描 述船体的几何特征，消除因为板厚不同产生的差异， 定义金属船体船壳内缘的表面(不包括壳板)，或船体骨 架的外缘表面为型表面（surface moulded）。船体表 面的所有几何信息都是以型表面为基础定义的，如型 表面上的曲线称为型线(form line)。而木质船和玻璃钢 船等非金属船船舶，由于材质和加工的特殊性，定义 船壳的外表面为型表面。
• （1）型表面与型线的概念，型线的投影； • （2）型值与型表面，型线与型表面的关系； • （3）掌握船体表面求作任意几何要素、梁拱作图、舷 弧线（甲板边线）作图等几个基本作图方法。 • 难点： 2018年11月20日 • 型线三个视图之间的空间关系。
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• 学习方法：
• （1）学习型线图，首先要熟悉有关基本概念，如型表面、理论站、 中线面、基平面等； • （2）掌握描述船体曲面的方法：由点（型值点）—线（型线）— 体（船体）的近似过程。船体曲面的几何定义是通过三组互垂的 有限条曲线形成曲线框进行描述的。型值点是指三组互垂型线和 一些特殊型线两两相交的交点。熟悉型值表中各型值与型线图上 对应点之间的对应关系。 • （3）了解型线与各投影面之间的相对位置关系，即型线就是与三 个互垂的投影面平行的面与船体型表面产生的截交线。进而将这 些线对三个投影面分别进行正投影，从而产生三组型线。 • （4）通过型线图大作业练习，掌握格子线、型线和船体表面其它 几何要素的作图方法与技巧，并通过练习，加深对型线几何定义 的理解，熟悉二维和三维图形之间的思维转换。 •
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• 一、长度 • 1．总长（Length overall） • 船体型表面（包括安装于船体首尾的永久结构 物）最前和最末端之间的水平距离，记为LOA。
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• 2．设计水线长（Length on waterline） • 设计水线长指设计水线与船体型表面首尾轮廓线交点之间的 水平距离，记为LWL。设计水线指船舶满载状态下，船体型表面 与水面的交线。由这条曲线形成的平面称为设计水线面。 • 3．垂线间长（Length between perpendiculars） • 通过设计水线与首轮廓线交点所引的垂线称为首垂线；根据 船型不同尾垂线是通过船尾某一固定点所引垂线，这一固定点是： • （1）设计水线面与舵柱后缘的交点（有舵柱船舶）, 见图2－5 （a）； • （2）设计水线与舵杆中心线交点，见图2－5（b）； • （3）设计水线与尾轮廓线交点（无舵船舶或海洋工程结构物等） 见图2－5（c）。 • 首垂线与尾垂线之间的水平距离称为垂线间长，记为LPP。
型线图的识读与绘制
鲁东大学
2012年9月
• 目的要求：
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• 重点：
学习本章的目的是了解船体曲面的几何描述原理 及投影方法。通过本章学习，应达到以下要求： （1）掌握船体曲面几何描述的基本原理； （2）了解船体在正投影体系中的投影方法； （3）熟悉型线图各视图之间的联系规律； （4）了解型线图与型值、型值表之间的联系； （5）运用投影规律绘制型线图。
2018年11月20日
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• 六、其它要素
• 1．舷弧（Sheer） • 在首尾垂线处，上甲板边线至基线的垂直 距离与型深的差值，分别称为首舷弧 （forward perpendicular）和尾舷弧（After perpendicular），记为hf和ha。 • 对于海船，舷弧可以参考下式求得： • 首舷弧hf=1.66Lpp+50.8（cm ） • 尾舷弧ha=0.833Lpp+25.4（cm）