使用CATIA对船舶机舱进行三维设计
CATIAV5在船体结构设计中的应用(word文档良心出品)
CATIA V5在船体结构设计中的应用CATIA V5是Dassault Systemes 公司推出的真三维 CAD/CAM 设计系统,现已成为航空工业、 汽车工业重要的设计软件, 在船舶工业上也在逐步深入进行应用。
目前,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、管理集为 一体的应用软件。
一、前言CATIA V5是Dassault Systemes 公司推出的真三维 CAD/CAM 设计系统,现已成为航空 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进行应用。
目前,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、管 理集为一体的应用软件。
几年来,广州文冲船厂有限责任公司(以下简称文船公司)通过造船转模和不断地学习 先进造船技术,由年造1-2条船的能力提升现在年造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,形成了一条较为完整的应用CATIA V5进行船体结构生产设计的思路。
下面主要就我公司在船体结构设计中对CATIA V5的应用进行介绍。
、应用2.1项目及要求:用CATIA V5对1700TEU (GWS334)船全船船体结构 3D 设计,并对几 个典型分段要求能够直接从 3D 模型提取所需要2D 生产设计图纸、2D 下料零件图及零件报 表,突破手工AUTOCAD 绘图和手工输入零件表。
该分段长宽高分别为 11.6m 、3.8m 、12.7m, 总共包括零件的个数 490个(不包括补板的数量)。
2.2设计思路材料建库2D 标注模板 建库出耆件报表建 库:性能计算船壳齬壳线形数据出2D 设i 十图犁押羟专孔谡库n 汪n型柄端部节点 建库作为管路设 计*设备布置 背杲2.3型线光顺及数据处理: 文船公司目前采用的是东欣软件公司的 HD-SHM 船体线型光 图5螺旋桨拆装图 图6拉锚试验手工模拟顺系统,光顺以后产生数据文件,为了减少数据的输入量,在导入数据之前,对数据文件进 行处理,删除同一平面内多余的数据,但是要留下平边点,并对数据进行排序,见图 1。
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。
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。
基于CAD与CATIA二次开发的船体快速建模方法-卢雨
引用格式:卢雨, 顾朱浩, 王瑞宇. 基于CAD 与CATIA 二次开发的船体快速建模方法[J]. 中国舰船研究, 2020, 15(6):121–127.LU Y, GU Z H, WANG R Y. Rapid hull modeling methodology based on CAD and CATIA secondary development[J].Chinese Journal of Ship Research, 2020, 15(6): 121–127.基于CAD 与CATIA 二次开发的船体快速建模方法卢雨*1,顾朱浩1,王瑞宇21 大连海事大学 船舶与海洋工程学院,辽宁 大连 1160262 中国兵器工业集团航空弹药研究院有限公司,黑龙江 哈尔滨 150001摘 要:[目的]在使用CATIA 创建船体模型的过程中,人为因素较大且工序繁杂。
为快速量取船舶型值、采用型值快速化三维建模,给出一种快速、高效的船舶建模设计方法。
[方法]基于CAD 与CATIA 平台,运用面向用户的VB 和Java 语言,通过自动化接口连接CAD 与CATIA 模块对二者进行联合二次开发,以量取船舶各型线型值并转换为三维坐标点,快速建立三维型线,生成船体曲面。
通过2个算例,验证二次开发程序的效率及可靠性。
[结果]结果表明,所编写的二次开发程序可在CAD 中将二维型线快速转化为三维型值点,并在CATIA 中创建横剖线、纵剖线及半宽水线,实现了快速三维建模的功能。
[结论]从2种不同船型的绘制结果可见,使用多平台协同设计技术具有多阶段建模、关联模型的技术特点,可以提高模型质量和绘制效率,极大地方便了用户使用。
关键词:快速化建模;VB 语言;CATIA ;CAD ;船体型线中图分类号: U662.2文献标志码: ADOI :10.19693/j.issn.1673-3185.01865Rapid hull modeling methodology based on CAD andCATIA secondary developmentLU Yu *1, GU Zhuhao 1, WANG Ruiyu21 Naval Architecture and Ocean Engineering College, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China2 Air Ammunition Institute Co., Ltd. NORINCO Group, Harbin 150001, ChinaAbstract : [Objectives ]In the process of creating a hull model using CATIA, human factors are large and the process is complicated. In order to quickly measure the ship's offsets and adopt them to quickly 3D model-ing, this paper presents a ship modeling design method, which can improve the efficiency and accuracy of ship modeling.[Methods ]Based on the CAD and CATIA platforms, using user-oriented VB and Java languages,the CAD and CATIA modules are connected through an automated interface, and the two are jointly de-veloped to measure offsets of hull form and convert to three-dimensional coordinate points, quickly establish a three-dimensional hull line, and generate a hull surface. Through two examples, verify the efficiency and reli-ability of the secondary development program.[Results ]The results show that the secondary development program written can quickly convert the two-dimensional hull line to three-dimensional offset points in CAD,and create cross-section lines, vertical section lines, half-width waterlines in CATIA to achieve rapid three-di-mensional construction modular function.[Conclusions ]From the drawing results of the two different ship hull form in this article, it can be seen that the use of multi-platform collaborative design technology in this art-icle has the technical characteristics of multi-stage modeling and related models, and the improvement of mod-el quality and rendering efficiency, which is extremely user-friendly.Key words : rapid modeling ;VB language ;CATIA ;CAD ;hull form收稿日期: 2019–12–26 修回日期: 2020–05–19 网络首发时间: 2020–06–17 16:02基金项目: 国家自然科学基金青年基金资助项目(51809029);国家部委基金资助项目(61402070106);辽宁省自然科学基金博士科研启动计划资助项目(2019-BS-025);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3132019306)作者简介: 卢雨,男,1988年生,博士,讲师。
CATIA二维逻辑原理图驱动三维建模在轮机详细设计中的应用
CATIA 二维逻辑原理图驱动三维建模在轮机详细设计中的应用高林洋 王 晨 羌 燕(上海中船船舶设计技术国家工程研究中心有限公司 上海200011)[摘 要]基于CATIA 三维体验平台在船舶详细设计中的应用,文章论述和研究利用CATIA 二维逻辑原理图驱动三维建模,以及采用管系规格书实现快速建模。
通过与 传统建模方法对比分析了CATIA 软件二维逻辑原理图驱动三维建模的优缺点,努力推进CATIA 三维体验平台在船舶轮机详细设计中的运用,实现设计优化。
[关键词]轮机详细设计;CATIA ;三维体验平台;二维逻辑原理图驱动三维建模;规格书快速建模[中图分类号]U662.2 [文献标志码]A [文章编号]1001-9855(2020)03-0118-09Application of CATIA Logical to Physical Modeling inDetail Design of Marine EngineGAO Lin-yang WANG Chen QIANG Yan(Shanghai Zhong Chuan NERC-SDT Co., Ltd., Shanghai 200011, China)Abstract : Based on the application of CATIA experience platform in the ship detail design, this article discusses and studies the CATIA Logical to Physical (L2P) modeling and the rapid modeling by using the piping specification. It analyzes the advantages and disadvantages of CATIA L2P modeling in comparison with the traditional modeling method. The application of CATIA 3D experience platform should be promoted in the detail design of the marine engine for the implementation of the design optimization.Keywords : marine engine detail design; CATIA 3D experience platform; Logical to Physical (L2P) modeling; rapid modeling of specification收稿日期:2019-10-29;修回日期:2019-12-13作者简介:高林洋(1988-),男,本科,工程师。
CATIA软件在航空设计中的应用
CATIA软件在航空设计中的应用航空设计是一项极其复杂且需要高度专业技术的工作。
为了提高设计效率和精度,许多航空设计师和工程师依赖于计算机辅助设计软件。
其中,CATIA软件作为航空设计领域中最常用的工具之一,为设计师们提供了强大的功能和工具,极大地促进了航空设计的发展。
一、 CATIA软件的概述和基本功能CATIA (Computer Aided Three-Dimensional Interactive Application)是法国达索系统公司于1977年开发的三维计算机辅助设计软件,广泛应用于航空航天、汽车、工业设计等领域。
CATIA软件具备多种功能,包括设计建模、研发仿真、装配和制造等,为航空设计师提供了全面的支持。
二、 CATIA软件在飞机外形设计中的应用飞机外形设计是航空设计中的首要任务之一。
CATIA软件提供了强大的建模工具,能够帮助设计师们准确地创造飞机的三维模型。
通过CATIA的建模功能,设计师可以实现对飞机外形的精确控制,包括机身、机翼和尾翼等部件的设计和优化。
三、 CATIA软件在结构设计中的应用飞机的结构设计是确保其安全性和稳定性的关键。
CATIA软件在结构设计方面具有领先的优势。
它提供了强大的有限元分析功能,帮助工程师们检测飞机结构在各种载荷下的应力和变形情况。
此外,CATIA还支持多种材料的设计和应用,从而为设计师提供了更大的灵活性。
四、 CATIA软件在飞机系统集成中的应用飞机系统集成是将各个系统(如电子、电气、油系统等)整合到飞机中的过程。
CATIA软件为设计师提供了全面的工具,支持各种系统的建模和集成。
通过CATIA软件,设计师可以模拟各个系统的工作过程,并优化它们之间的相互作用,从而确保整个飞机系统的高效运行。
五、 CATIA软件在飞机制造中的应用CATIA软件不仅在设计阶段起到了关键作用,它也在飞机制造过程中扮演着重要的角色。
通过CATIA的制造工具,制造商可以对飞机零部件进行数字化建模、加工和装配。
catia教程CATIA是一种非常流行的3DCAD绘图工具,被广泛用于航空
catia教程CATIA是一种非常流行的3DCAD绘图工具,被广
泛用于航空
CATIA是一种非常流行的3D CAD绘图工具,被广泛用于航空、汽车、电子等领域。
以下是入门CATIA的指南:
1. 安装和配置软件
首先,您需要从Dassault Systemes官网上下载CATIA软件,并按照说明进行安装和配置。
您还需要为CATIA设置环境变量、指定工作文档路径和配置工作空间等。
2. 学习CATIA软件界面
CATIA的用户界面有许多不同的菜单、工具栏和面板。
熟悉界面,可大大提高您的工作效率。
学习如何打开和保存文件、如何使用搜索框和选项菜单等。
3. 熟悉基本命令和操作
熟悉CATIA的基本命令和操作,可以帮助您更好地构建和管理3D 模型。
例如:了解如何使用线、矩形和圆形绘制几何基本形状、如何使用拖放和旋转工具调整绘制对象的位置和方向等。
4. 学习高级D设计技术和功能
在熟悉基本命令和操作之后,您可以进一步学习CATIA的高级功能。
例如:学习如何使用参数化功能、如何使用装配工具构建复杂的
装配体、如何使用分析工具进行模拟和测试等。
5. 参加培训和工作坊
CATIA为新用户提供了许多培训和工作坊,以帮助他们更快地熟悉软件并掌握更高级的功能。
您可以参加这些培训和工作坊,与其他CATIA用户交流和分享经验。
总之,通过以上的指南,您可以入门CATIA 3D CAD绘图工具,并且通过不断地学习和实践,您可以掌握更高级的功能和技巧。
基于CATIA的船用螺旋桨三维建模方法
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 ̄7953.2018.04.020基于CATIA的船用螺旋桨三维建模方法刘勇杰1ꎬ徐青2ꎬ胡勇1ꎬ郑绍春1(1.武汉理工大学交通学院ꎬ武汉430063ꎻ2.广州文冲船厂有限责任公司ꎬ广州510727)摘㊀要:针对船用螺旋桨三维外形较复杂的特点ꎬ提出一种基于CATIA平台的坐标变换的船用螺旋桨三维建模方法ꎬ给出由叶切面局部坐标系到全局坐标系的变换公式ꎬ采用Excel快速完成数据处理ꎬ用VB.net语言对CATIA进行二次开发ꎬ完成桨叶曲面型值数据的读取与批量导入ꎬ最终快速得到螺旋桨三维模型ꎬ该方法柔性好㊁效率高ꎬ可以根据不同设计参数快速得到对应的螺旋桨三维模型ꎬ并对模型进行优化处理ꎮ关键词:船用螺旋桨ꎻ三维建模ꎻCATIAꎻExcelꎻ二次开发中图分类号:U664.33㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1671 ̄7953(2018)04 ̄0084 ̄04收稿日期:2017-10-17修回日期:2017-11-15基金项目:国家自然科学基金项目(51379167)第一作者:刘勇杰(1992 )ꎬ男ꎬ硕士生研究方向:船舶先进制造技术㊀㊀为了满足设计中不断改进ꎬ制造中节约成本ꎬ一次成型的需求ꎬ关于快速有效的船用螺旋桨三维建模方法研究集中在不需要计算ꎬ完全利用二维图 缠绕 变换来生成螺旋桨三维曲面[1]ꎻ基于CATIA软件平台ꎬ将二维图进行 逆向投影 的螺旋桨三维曲面建模[2]ꎻ通过坐标变换将变换后的螺旋桨曲面型值点导入Pro/E中得到光滑曲面ꎬ进而得到螺旋桨实体模型[3 ̄4]ꎻ设计螺旋桨二维图形和三维实体之间转换的代码[5]ꎬ等方面ꎮ为了避免传统几何建模方法的手工操作量大的缺点ꎬ结合坐标变换自动化的思想ꎬ提出一种基于CAT ̄IA二次开发和坐标变换的船用螺旋桨三维建模新方法ꎮ1㊀CATIA软件平台概述CATIA软件提供了多种二次开发的接口ꎬ其中包括自动化对象编程(V5Automation)和开放的基于构件的应用编程接口(CAA)ꎮ其中ꎬAuto ̄mation开发模式可以完成绝大部分开发工作ꎬ只有少部分不足之处才采取CAA开发方式进行补充ꎮAutomation开发模式又可分为以下几种ꎮ1)VBAProjectꎮ采用CATIA提供的VBA集成开发环境进行程序设计ꎬ属于CATIA进程内ꎬ能够设计窗体界面ꎬ且可以方便地把生成的程序添加到CATIA工具条中ꎮ2)CATIA宏脚本ꎮ采用VBScript语言编写代码ꎬ可以把程序集成到CATIA工具条中ꎬ但脚本程序的输入输出功能较弱ꎬ无法实现复杂的交互界面ꎮ3)其他脚本语言ꎮ采用VBScript㊁JavaS ̄cript㊁Python等语言编写代码ꎬ在CATIA以外执行(进程外)ꎬ可以写成短小灵活的代码集成到其他应用中ꎮ4)高级语言ꎮ采用VB.net㊁C#等高级语言编写代码ꎬ可以制作比较复杂的交互界面ꎬ利用.net优势简化复杂业务流程设计任务ꎮ2㊀螺旋桨建模螺旋桨的主要参数包括纵斜角(后倾角)㊁螺距比㊁盘面比㊁母线到叶片随边的距离㊁母线到叶片导边的距离㊁叶片宽度㊁叶片厚度㊁导边至最厚点的距离和螺旋桨叶切面尺寸表等ꎮ2.1㊀二维型值点计算以直径为0.25m的MAU4-40型的模型螺旋桨为实例ꎬ根据MAU型螺旋桨桨叶轮廓尺寸表(见表1)计算得到模型螺旋桨的伸张轮廓尺寸ꎬ包括叶片宽度W(以最大叶片宽度的%表示)㊁母线到叶片随边的距离L1㊁母线到叶片导边的距离L2㊁叶片厚度T(以螺旋桨直径的%表示)㊁导边至最厚点的距离L3(以叶片宽度%表示)等ꎮ根据MAU型叶切面尺寸表(见表2)计算得到不同半径叶切面的二维型值点ꎬ以上数据组成了传统二维图纸中的数据信息ꎮ由表1㊁2中参数的排布规律可知ꎬ选择Excel48表1㊀MAU螺旋桨桨叶轮廓尺寸表r/RWL1L2L3T0.2066.5427.9638.5832.04.060.3077.7033.4544.2532.03.590.4087.0838.7648.3232.03.120.5094.3443.5450.8032.52.650.6099.1147.9651.1534.92.180.66100.0049.7450.2637.91.900.7099.6451.3348.3140.21.710.8092.9252.3940.5345.51.240.9073.6248.4925.1348.90.770.9555.6242.0713.5550.00.541.00-17.29--0.30㊀㊀表2㊀改进MAU型叶切面尺寸表r/R=0.20XYoYuXYoYu035.0040.0097.52.0051.8524.2550.0089.954.0059.7519.0560.0078.156.0066.1515.0070.0063.1510.0076.0510.0080.0045.2515.0085.255.4090.0025.3020.0092.202.3595.0015.0030.0099.80100.004.5032.00100.00㊀注:X-叶切面轮廓型值点横坐标ꎬYo-叶背纵坐标ꎬYu-叶面纵坐标ꎮ工具进行数据的计算处理和保存十分方便ꎮ2.2㊀型值点坐标变换根据螺旋桨的二维图制图原理和螺旋桨的几何特征给出螺旋桨叶切面型值点由二维变换到三维的变换公式[6]ꎮX=RicosY1cosφ-Z1sinφ+LcosφRiæèçöø÷Y=RisinY1cosφ-Z1sinφ+LcosφRiæèçöø÷(1)Z=Y1sinφ+Z1cosφ+Lsinφ-Ritanθ式中:Ri为不同叶切面所处圆柱面的半径值ꎻL为参考线至最厚点的距离ꎻφ为螺旋角ꎻθ为纵倾角ꎻY1㊁Z1为中间局部坐标系中任一点坐标值ꎮ由于坐标系的定义方式不同ꎬ将叶切面尺寸坐标值适应到以上计算公式中需换算ꎮY1=y-A-L(2)Z1=z㊀㊀㊀㊀(3)式中:y㊁z是由叶切面尺寸表得到的初始坐标值ꎻA为导边至母线的距离ꎮ将以上公式进行编辑添加ꎬ融入前述二维型值点数据保存的Excel文档中ꎬ能够快速计算得到相应的三维型值点坐标值ꎬ并以和叶切面尺寸表相同的格式进行保存ꎬ便于后续读取ꎮ2.3㊀叶切面型值点批量导入在MicrosoftVisualStudio2010中采用VB.net语言编写坐标点批量导入程序ꎬ读取保存在Excel里的型值点坐标值数据ꎬ在CATIA中生成描述螺旋桨叶曲面的型值点ꎮVB.net语言属于高级语言ꎬ使用该语言编写代码访问CATIA属于进程外访问ꎮ相比于进程内访问的二次开发方法进行批量导入[7]ꎬ进程外访问需要注意以下2点ꎮ1)建立与CATIA的通信连接ꎮ要想访问CATIA内部的对象ꎬ首先要与CATIA进行通信连接ꎬ对Excel中保存的型值坐标值的读取也是相同道理ꎮ使用GetObject或者CreateObject功能函数来创建连接ꎮ其中ꎬGetObject功能函数是在CATIA软件启动的状态下创建连接ꎬCreateObject功能函数是在CATIA软件未启动的状态下首先启动软件然后创建连接ꎮ代码如下ꎮOnErrorResumeNextCATIA=GetObject(ꎬ"CATIA.Application")IfErr.Number<>0ThenCATIA=CreateObject("CATIA.Application")CATIA.Visible=TrueEndIf2)添加CATIA编程接口引用ꎮ在VB.net中操作CATIACOM(componentobjectmodelꎬ部件对象模型)对象ꎬ需要为程序添加CATIA编程接口的引用ꎮ因为在Automation中ꎬ每个对象都包含在某个接口中ꎬ而只有引用了相关接口后ꎬ才能操作对应的对象ꎮ在Automation帮助文档中ꎬ可以很方便地查看某个对象所对应的接口ꎬ如Part ̄Document对象ꎬ在Automation中点击相应页面上方的 ThisFramework 命令可以查询到其对应的接口为MecModInterfacesFrameworkꎮ在程序代码的最开始ꎬ使用Imports方法对涉及到的接口依次声明引用ꎬ然后编写后面的功能代码ꎮ设计的桨叶曲面型值点批量导入程序界面见图1ꎮ通过输入所保存型值点首末点在Excel单元格中的行序和列序值ꎬ可以按需自动批量导入生成一系列三维型值点ꎮ最终生成的型值点云图见图2(曲线为后续手动添加)ꎮ58图1㊀型值点批量导入程序界面图2㊀桨叶曲面型值点云图2.5㊀桨叶切面轮廓光顺在CATIA的GSD(generativeshapedisign)模块中对曲线进行曲率分析ꎮ对桨叶轮廓某2条曲线进行曲率分析的结果见图3ꎮ从图3能够很直观地看到r=0.2R处的叶切面轮廓线不够光顺ꎬ因为由曲线曲率半径所组成的曲率梳不光滑ꎬ在靠近导边一侧有明显的突变ꎬ需要进行调整ꎮ而r=0.8R处的叶切面轮廓线的曲率半径组成的曲率梳都很光滑ꎬ故该曲线光顺性较好ꎬ不必修改ꎮ通过对图4中选项的调节ꎬ可以让分析结果以不同的形式展现出来ꎬ使结果的表现更加直观ꎬ如曲率值和曲率半径值的切换㊁曲率梳的密度㊁特殊曲率值的显示等ꎮ通过对每根轮廓线进行曲率分析ꎬ对不光顺曲线进行调整ꎬ为后续生成光滑的桨叶曲面做铺垫ꎮ图3㊀叶切面轮廓曲线曲率分析2.6㊀桨叶曲面光顺性检验将所有叶切面轮廓曲线㊁随边和导边进行光顺后ꎬ就可以构建桨叶曲面了ꎮ并且ꎬ构建的桨叶曲面的光顺性可以进一步通过CATIA软件中图4㊀箭状曲率分析对话框FreeStyle模块下丰富的曲面分析功能进行检验ꎮ基于光照模型的2种比较直观的曲面分析方法的分析结果见图5ꎮ图5㊀斑马线分析图由图5不难看出ꎬ靠近桨毂端的斑马线比较平滑ꎬ而叶稍附近的斑马线则波动较大ꎬ即叶稍附近的曲面不够光顺ꎬ需要返回对构成它的曲线进行进一步调整光顺ꎮ利用命令分析得到的结果见图6ꎮ原理是将系统中默认的名为 beach 的图片上的景物映射到曲面上ꎬ通过判断映射到曲面上景物的纹理的光滑度判断曲面的光顺性ꎮ同图5ꎬ容易看出在叶稍附近景象的纹理出现了扭曲ꎬ不光滑ꎬ因此可以判断出此处曲面光顺性较差ꎬ需要调整ꎮ2.7㊀螺旋桨模型的生成螺旋桨是由桨叶和桨毂两部分组成ꎮ光滑的桨叶曲面(见图7ꎬ包括页面㊁叶背和叶根曲面)构建好后ꎬ进一步生成桨叶实体(见图8)ꎬ通过圆形阵列ꎬ得到4个桨叶实体ꎬ然后根据桨毂相关设计参数ꎬ绘制桨毂实体ꎬ最终得到螺旋桨三维模型ꎬ见图9ꎮ68图6㊀环境映射分析图图7㊀桨叶曲面图8㊀桨叶实体图9㊀螺旋桨实体3㊀结论本方法避免了传统螺旋桨三维建模方法的繁复的手工操作ꎬ充分展现了CATIA软件灵活的二次开发方式以及该软件在曲面造型方面的强大功能ꎮ并且ꎬ由于CATIA软件同其他分析软件(如FluentꎬAbaqus等)有很好的数据兼容性ꎬ使得本方法生成的船用螺旋桨三维模型具有极大的重用性ꎬ可以为后期的水动力性能分析㊁强度校核等提供方便ꎮ参考文献[1]陈彦勇ꎬ夏雨.螺旋桨三维建模方法探讨[J].船舶工程ꎬ2006ꎬ28(1):21 ̄24.[2]王艳龙ꎬ陈明.面向CFD的螺旋桨逆向三维曲面建模方法[J].船海工程ꎬ2012ꎬ41(4):21 ̄23ꎬ28.[3]姚震球ꎬ高慧ꎬ杨春蕾.螺旋桨三维建模与水动力数值分析[J].船舶工程ꎬ2008(6):23 ̄26.[4]吴利红ꎬ董连斌ꎬ许文海.基于MATLAB和ProE的螺旋桨三维建模[J].大连海事大学学报ꎬ2011ꎬ37(2):17 ̄20.[5]SHAMSIRꎬSOHEILISꎬHAMOONIAA.2Dand3Dgeometricmodelingofmarinepropellers[C].MarineIn ̄dustriesConferenceꎬ2008.[6]张宏伟ꎬ王树新ꎬ侯巍ꎬ等.螺旋桨三维建模方法研究[J].机床与液压ꎬ2006(5):60 ̄62.[7]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 ̄81.3DModelingMethodsofMarinePropellerBasedonCATIALIUYong ̄jie1ꎬXUQing2ꎬHUYong1ꎬZHENGShao ̄chun1(1.SchoolofTransportationꎬWuhanUniversityofTechnologyꎬWuhan430063ꎬChinaꎻ2.GuangzhouWenchongShipyardCoLtdꎬGuangzhou510727ꎬChina)Abstract:Inviewofthecomplexshapeandcomplicatedmodelingofmarinepropellerꎬa3DmodelingmethodofmarinepropellerbasedoncoordinatetransformationofCATIAplatformwasproposed.Thetransformationformulafromthelocalcoordi ̄nateofthebladesectiontotheglobalcoordinatewasgiven.ItcanbeusedtocompletedataprocessingrapidlyinExcel.ByCAT ̄IAsecondarydevelopmentbasedonVB.netꎬtherapidinputtingandbatchimportingofthebladesurfacevaluedatawerea ̄chievedꎬsoastosetupthe3Dpropellermodelquickly.Theresultsshowthatthemethodisflexibleandefficientꎬandthe3Dpropellermodelcanbeobtainedandoptimizedquicklyaccordingtodifferentdesignparameters.Keywords:marinepropellerꎻ3DmodelingꎻCATIAꎻExcelꎻsecondarydevelopment78。
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。
船体外形的CATIA建模方法
or f i= l t o n
t=c h r( j )
X =△L ( i 一1 )
收 稿 日期 : 2 0 1 2— 0 7—1 0
y :△ H ( j — P )
修回 日期 : 2 0 1 2— 0 8— 0 8
P a r t ” )
效率 和质 量 。本 文 研 究 利 用 C A T I A 软 件及 其 基 于 自动化应 用接 口宏命 令 的二 次开发 技术 实现 船 体外 形 的建 模 方法 , 同时 提 出经 过改 进 的船 体 外 形型 线 图方 案 , 对 于船 舶 设 计 以及 建 造 过 程 具 有
利用 编写 的 C A T I A宏命 令 调 用 以 E X C E L文 件 形式 存储 的型值 表主 要通 过 以下 步骤完 成 。
导建造船体外壳的船体型线图 , 因此 如何快速准 确地确定船体三维外形同时获得更加准确 的船体 型线 图 以及 型值 表是 一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ必 须解 决 的问题 。 C A T I A软件最早应用于飞机制造领域 J , 其
方 法是 型线 图 , 该 方 法 可 以在 二 维 图 纸上 直 观 地
顶线代表各点的 坐标 , 其与横剖线交点 的半宽 值 代 表各 点 的 Y坐标 。根 据 型值 表得 到控 制点 的
坐标 之后 , 需要 通 过利用 C A T I A宏 命 令将 其 导人 到建模 空 间 中并对 异常 点进 行处 理 。
1 . 1 . 1 创建 C A T I A建模空间
创 建宏 脚本 文件 , 并 加 人 宏 脚 本 的 人 口点
“CATMa i n”:
L a n g u a g e:“ VB S C RI P T’ ’ S u b C AT Ma i n
CADMATIC在船舶舾装三维建模中的应用
基础科技船舶物资与市场 170 引言船舶一体化设计是指应用设计软件实现船舶工程不同设计阶段、前后工序的数据传输、 完成设计工程的主要工作。
CADMATIC 软件结合船体结构、舾装、轮机以及电气等方向来展开三维设计建模的应用型软件[1]。
该软件通过制定标准化的规范,使合同设计、详细设计及生产设计贯通,从而使模型更加流程化、标准化、数据保持一致,有利于将设计建造一体化,以达到提高效率、防止返工的目的。
1 研究背景1.1 CADMATIC 软件介绍CADMATIC 是一款针对船舶和海工设计所开发的三维软件。
软件本身的目的是为了帮助客户优化设计工作、提高设计效率、减少建造工期及降低材料的浪费。
在船舶行业,通过此软件实现三维一体化有很大的突破。
1.2 软件优势CADMATIC 采用欧洲的图纸数据模式,在船舶设计中,详细设计人员在满足设计规范的情况下进行参数化建模,并针对系泊系统、舵系、锚系等进行布置,减少设计的人力、物力。
而生产设计人员衔接详细设计和现场施工,通过统筹各个专业,对模型进行优化和调整来满足生产工艺和建造,完成各项图纸后下放到生产车间进行生产[2]。
本文以85000 t 散货船为模型,结合详细设计和生产设计的要求对舾装件进行三维空间布置、材料表清单统计、出图图框的标准化以及制作图和安装图的出图。
2 舾装三维建模舾装的三维建模,是合同设计、详细设计和生产设计标CADMATIC 在船舶舾装三维建模中的应用卢慧敏,田建军,孙明忠,周渊昊,张梦婷(上海船舶研究设计院,上海 201203)摘 要 :在船舶大型化和精细化设计和建造的大趋势下,将船舶详细设计和生产设计贯通的三维一体化设计是必然的发展方向。
本文以85000 t 散货船为例,使用CADMATIC 三维设计软件进行舾装设备参数化建模、建立模型标准库、Plant Modeller 中铁舾件建模、舾装设备及铁舾件三维空间布置以及Plant Modeller 出图等操作。
CATIA软件面向船舶设计解决方案
CATIA软件面向船舶设计解决方案CATIA是由法国达索系统公司开发的一款广泛应用于航空、汽车及其他制造领域的设计软件。
而在船舶设计领域,CATIA同样提供了强大的解决方案。
本文将为您介绍CATIA软件如何应用于船舶设计,并探讨其解决方案的优势和应用案例。
一、CATIA在船舶设计中的应用1. 系统建模与装配设计在船舶设计过程中,需要对船体结构、舱室布置、船舶系统等进行综合设计。
CATIA提供了强大的系统建模与装配设计功能,可以帮助设计师在早期设计阶段完成整体结构的建模和装配,提高设计效率。
通过CATIA的装配约束、碰撞检测等功能,设计师可以预测和解决可能出现的装配问题,确保设计质量。
2. 曲面造型设计船舶的外观造型是吸引消费者、提高竞争力的重要因素。
CATIA提供了丰富的曲面设计工具,可以实现船体曲面的自由设计。
设计师可以通过CATIA的曲面造型模块,灵活、高效地进行船舶外观设计,满足不同需求的用户。
3. 结构分析与优化船舶的结构强度和刚度是保证船体安全的关键。
CATIA提供了多种结构分析与优化工具,能够对船舶结构进行强度、刚度、疲劳等分析。
设计师可以通过CATIA的有限元分析模块,对船体结构进行精确的计算和仿真,为船舶的结构设计提供科学依据。
4. 管道设计与布局船舶包含了大量的管道系统,如给水管道、燃油管道等。
CATIA提供了专业的管道设计与布局工具,方便设计师进行管道系统设计。
通过CATIA的管道设计模块,设计师可以自动创建与编辑各种形状和类型的管道、连接件等,提高设计的精度和效率。
二、CATIA软件解决方案的优势1. 综合性和一体化CATIA是一款集成度高、综合性强的设计软件。
它涵盖了船舶设计的各个方面,能够满足从概念设计到详细设计的全过程需求。
设计师可以在同一个软件平台上完成各种设计任务,降低了系统集成成本,提高了设计效率。
2. 强大的协同设计能力CATIA支持多个设计师同时对一个设计项目进行协同设计。
基于CATIA二次开发的散货船舱段参数化设计
基 于 C I 二 次 开 发 的 散 货 船 舱 段 参 数 化 设 计 — — 廖 显 庭 , 家 新 AT A 刘
S toPt 一 oSk t h. bs l t A xi.Orgi e 0 ec A ou e s i n
在 草 图 平 面 上 绘 制 二 维 剖 面线 框
甲板 线
Di o i e n 2 m l 3 As Li e D n
S to ie 一 o co y D. e tIie d r a t /2 e l 3 n Fa tr 2 Crae ( B e dh n ,
d p h,d o g FC1 De t ) De t L n Bh ,d p h
生 成横 舱壁 和横 向强 框架 的代 码 与纵 向构 件 代码 相似 。
最后 将纵 向构 件板 材 : 向舱壁 和横 向强 框 横
架 组 装成 整个 舱段 。也就 是将 以上 三个 部分 作 为
5 9
第 2期
船
海
工
程
第4 O卷
组件 添加 到舱段 这个 产 品当 中 。各个 组件都 定位
板, 考虑 到 以后将 改造 为集 装 箱 多用途 船 , 未设 置
顶边 水舱 和底 边水 舱 。该 船 的主要 尺 度见 表 1 。
表 1 实例 船 的 主 要 参 数 参 数 总长/ m
水线 长/ m
垂线 间长/ m
数值
参数
数 值 0 4 .8
1. 0 8 6
7 3 .O
A u o to ) t ma in 。
舱, 底边水 舱 的设 置要 考 虑 货物 的 滑 动和 减 少 清
CATIA软件在船舶设计中的应用
CATIA软件在船舶设计中的应用发表时间:2018-08-16T10:58:53.260Z 来源:《基层建设》2018年第19期作者:伍国威梁俊虎吕江华[导读] 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。
武汉海博瑞科技有限公司湖北武汉 430205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。
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 )
CATIA船舶三维设计
使用CATIA对船舶机舱进行三维设计本文应用catia软件尝试设计机舱,展示了catia强大的设计功能。
随着ibm/dassault公司对其功能的不断完善,该软件一定能在船舶制造行业得到更广泛的应用。
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。
CATIA V5船舶解决方案在管舾装领域的应用——广州文冲船厂有限责任公司应用CATIA V5成功案例
C TA V 船舶解决方案在管舾装领域 的应用 A I 5
广州文 冲船 厂有 限责 任公 司应 用 CA I 5 功案 例 TA V 成
广州文冲船厂有限责任公司 王如
The appl aton of CATI V5 s uton i he s p’ i c i A ol i n t hi p p i e ou f t g Th u c s f as f i el ti i - n tn e s c e s ul c e o CATI V5 A i e Ch g Sh p ar nW n on i y d Co. I ,t d
文船公 司近几年来 实施的现代 造船理念 。在 此带动下 .C TI D A A3 应用也通 过改进与优 化来 满足要 求。在不 断扩大建模 范围的同时 .
造船均衡 、节拍 生产的要 求 .文船公司通 过实践 、应 用 C TA而 AI
积 累起来 的 3 D设计方法和经验 .在固化原有设计成绩 下开展优 化 设计 ,不断获取更多的效益。
3 .优化设计
几年来 .文船公司通过造船转模和不 断地 学习先进造船技术 .
年造船能 力由原来 的 12条提升 到现在 的 8条 .各项管理和技术指 - 标取得了较大进步。C Tl D应 用技术进步也 比较 明显 .为适应 A A3
( )托盘化设计 模块 、托盘化设计 、建造是现代总装造船模 2 式的关键技术 ,以托盘为 中间产 品均衡组织生产 .加快造船步伐是
2 .管路放 样与设备布置
标 准 库 建立 完 整 后 . D管 路放 样 、设 备 布置 和 专 业协 调 等 流程 就 可 启动 了。 在 3 C TAV A I 5上进行管路设计 、设备布 置比较直观 、方便 、准确 ,专业问协调 、干涉检查而产
CATIA船舶设计
CATIA船舶设计CATIA(Computer-Aided Three-Dimensional Interactive Application)是由法国达索系统公司开发的一种三维建模和计算机辅助设计(CAD)软件。
它被广泛应用于航空航天、汽车、机械制造、船舶设计等领域,并在船舶设计领域中发挥着重要作用。
I. 简介CATIA是一款功能强大的软件,提供了全面的船舶设计工具和环境。
它可以帮助设计师进行船体线框绘制、曲面建模、装配设计、可视化仿真等工作。
CATIA通过集成的模块和专业工具,提供了一体化的设计流程,使得船舶设计过程更加高效和精确。
II. 船体线框绘制在船舶设计中,船体线框是基础,它决定了船舶的整体形态。
CATIA提供了多种工具来帮助设计师进行船体线框的绘制。
设计师可以使用线段、曲线等工具来绘制船体的外形轮廓,还可以通过控制点和曲线连接来实现更加复杂的曲面生成。
CATIA的绘图工具和功能非常强大,能够满足不同类型船舶的设计需求。
III. 曲面建模曲面建模是船舶设计中的重要环节,它能够帮助设计师创建船体的光滑曲面。
CATIA提供了丰富的曲面建模工具,包括拟合曲线、拟合曲面、曲线拉伸、曲面修整等功能。
设计师可以根据设计需求,使用这些工具来调整船体曲面的形状和细节,以实现设计目标。
IV. 装配设计在船舶设计中,装配设计是不可或缺的一部分。
CATIA提供了强大的装配设计功能,可以帮助设计师对船舶的零部件进行组装。
通过CATIA的装配环境,设计师可以轻松地添加、移动、组织和调整零部件,实现整体船舶的装配设计。
CATIA还提供了碰撞检测、零部件约束等功能,确保装配的准确性和安全性。
V. 可视化仿真可视化仿真是船舶设计过程中的重要环节,它能够帮助设计师更好地理解和评估设计方案。
CATIA提供了先进的可视化仿真工具,可以实现对船舶的虚拟试航、结构分析、流场仿真等功能。
设计师可以通过CATIA的仿真功能,快速评估设计的性能和可行性,优化设计方案。
CATIA软件船体补板批量建模的方法
GSI SHIPBUILDING TECHNOLOGY广船科技2020年第2期(总第153期) CATIA软件船体补板批量建模的方法詹俊科(广船国际技术中心)摘要:本文提出一种通过建立知识工程模板,利用EKL语言编写程序调用知识工程模板来实现船体补板批量建模.关键词:知识工程模板;EKL语言;补板DOI:10.3969/j.issn.2095-4506.2020.02.0120前言CATIA是目前流行的三维设计软件,广泛应用于船舶、机械、建筑等三维设计中。
CATIA软件在船舶设计模块(SDG模块)中,在原生功一一开贯穿孔中,每一种贯穿孔都有独特的类型,若贯穿孔中无须补板补强的,则不生成补板的面片;若需建补板补强的,系统会自带生成一个补板的面片。
使用该面片作为支持面可直接建出补板模型,对此面片添加材质和厚度即可生成一个补板模型。
但是一条船补板的数量往往较多,且CATIA软件原生功能并不能识别型材所在板架的线型,当型材在外板上时.补板不能充分贴合外板的线型,新建补板时就需要添加外板作为限制,过程较为繁琐,且整个分段补板的建模过程都是重复性的工作。
随着国内制造业的飞速发展,企业对研发周期要求越来越短.对设计质量和效率要求越来越高。
如何更进一步提升船舶设计效率,成为一个不得不面对的课题。
本文提出一种通过建立知识工程模板,利用EKL语言编写程序,自动获取所有补板面片.读取开贯穿孔的母板材质、板厚,循环调用知识工程模板,来实现船体补板批量建模。
该方法无需人工繁琐操作,实现精准建模,提升船舶设计效率。
1解决方案1.1本研究切入点CATIA V6知识工程是将一些诸如条件控制、经验算法、分析计算、优化计算等智能知识封装到一个程序中,只留出几个条件参数作为输入接口。
设计人员在进行相关设计时.不需要关心程序中具体有哪些内容、如何计算,而只需要知道目标模型的属性及确定几个目标模型具体设计细节的重要参数。
设计同类模型时,通过控制输入参数.调用封装在模型内部的系列公式及判断条件,自动完成一系列的内部运算与调整,迅速生成满足用户要求的几何模型。
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使用CATIA对船舶机舱进行三维设计本文应用catia软件尝试设计机舱,展示了catia强大的设计功能。
随着ibm/dassault公司对其功能的不断完善,该软件一定能在船舶制造行业得到更广泛的应用。
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。
这些专用或标准接口,为船舶制造业已有的CAD/CAM/CAE应用软件向其方便灵活地导入数据提供了非常便捷的工具。
本文直接读取TRIBON造船集成软件中的*.dxf格式的结构数据,转化、生成在CATIA软件中的船体结构模型,如图一所示。
1.2 “制造” 各类真正的三维设备、部件系列实体建模运用CATIA软件先进的三维实体、曲面、线框造型建模技术和强大的二维、三维(前、后)参数化功能,从点、线、面做起,构造三维实体,可%26ldquo;制造%26rdquo; 系列的各类船舶设备( 见图二:字典文件中的主机、副锅炉、燃油泵、集油筒、箱柜、发电机、燃油供油单元等 )、基座、箱柜(日用柜、沉淀柜等)、部件、阀件(截止阀、快关阀、安全阀等)、附件(各类法兰、垫片、接头系列等)、仪表(液位计、流量表等)、管子支架、舱室用具(办公桌椅、文件箱柜、生活洁具、日常家电等)、舾装门窗、走廊栏杆等。
这些三维实体建模工作完成后,为分门别类,构成包罗万千的字典文件(即库文件)。
为在建船舶舱室三维布置中实时调用这些%26ldquo;备品%26rdquo;文件提供了便利,同时,在CATIA软件中,其参数化的建库为同型设备的体积大小、接口位置等的变更提供了方便。
1.3 舱室三维实体布置CATIA软件可以根据船型特征、船体结构、舱室定义、设备卸装工艺路径等因素来快速地建立用户自己的坐标系,如图三。
基于这一坐标系,用户可以构筑自己的区域(分段)设计模型。
这个设计模型的最大特点是:当进行某一专业的设计任务时,可以参考、关联、共享其他专业的设计成果(即实体、数据、信息、关系、规则等),从而各专业可以在统一的设计模型中,分门别类地并行进行。
此外,结合结构树的特性,用户可以滚动浏览结构树,对设计模型中任意指定的对象和其属性进行显示、隐含、删除、增加等处理;利用CATIA软件的三维实体生成二维视图和任意转向的轴测图的功能,生成各类布置图、安装图。
更为重要的是,用户可在一体化的设计模型中,对各专业进行实时干涉检查和综合系统平衡,为精确造船提供了可视化的设计模式和操作工具。
本论文以机舱(肋位从11至37)中的管系燃油供油系统为实测对象,检验其船体结构、设备、布管等功能。
1.4 二维原理图设计及设备、管路三维布置与部件定位管系二维原理图(PID-Piping %26amp; Instrumentation Diagrams)驱动三维设备布置、管系路径布局和各类阀件、附件的定位放置与精确调整,是CATIA软件的一个独一无二的技术特点。
这一特点,构成了无缝连接船舶管系的详细设计和生产设计这二个阶段的桥梁,确保了管系二维原理图(PID)的系统原理、设备连接、单元集成和理论走向在生产设计的实际过程中得到最直接、最科学的贯彻。
运用这个原理图,用户可以驱动图中的三维设备放置,自动或手动排放管系路径、定位布置各类阀件、附件,定向调整、检测管系的流向,生成统计报表。
本文以机舱燃油供油系统为例,绘制了二维原理图(PID),如图四所示,并以此驱动三维机舱设备放置、管系路径布局,如图五所示。
管系二维原理图中①、②、③、④、⑤、⑥、⑦序号的二维符号分别表示燃油供油单元、燃油箱柜、集油筒、发电机、主机、副锅炉、燃油泵。
此外,根据管系、风管和电气的设计原理和物理共性,CATIA软件提供了%26ldquo;路径(ROUT)%26rdquo;在同一设计模型中,由管系二维原理图(PID)、风管系统原理图和电气原理图驱动三维空间中进行布置的具有同一属性的路径管路、风道与电缆的几何空间走向。
因而,管系、风管、电气设计人员在用同一属性路径进行各自的路径布局时,可以实时检测管系、风管、电气之间的路径干涉情况。
在对管路、风管、电路和船体结构、船舶设备等进行干涉检查、综合协调、平衡整合的基础上,管系、风管、电气设计人员可分别在自己的%26ldquo;路径%26rdquo;上,直接定位放置和调整各类部件。
例如:管系%26ldquo;路径%26rdquo;上的各类管子、阀件、附件、仪表、管子支架等;通风%26ldquo;路径%26rdquo;上的各类风管、风机、调风门、风管吊架等;电气%26ldquo;路径%26rdquo;上的各类电缆、附件、电缆托架等。
以及检查在三维空间中布置的管系、风道与电缆系统是否应设计人员的疏忽而遗漏个别的阀件、附件等。
1.5 统计汇总报表、加工表单.布置图、安装图的输出完成三维实体布置的舱室在CATIA中选择进入绘图工作模式,就可以自动投影生成二维舱室布置图。
用户在二维舱室布置图上插入标准图框,标注尺寸(系统自动显示尺寸)、附加说明、设计签字等,就形成了安装布置图,如图六所示。
这种根据三维实体实时投影生成二维图纸,保证了三维实体与二维图纸的一一对应,使船舶设计工作方式和操作手段变得非常灵活和简便。
此外,舱室设计人员亦可采用CATIA成软件的辅助仿真功能进行效果渲染,还可进一步利用其四维浏览器功能,向船东提供全方位、多角度地展示舱室布置仿真效果。
CATIA软件不仅对在详细设计阶段的各专业原理图、布置图、统计报表有很强的处理功能;同时,亦能生成在生产设计阶段中的各专业施工图纸、零件加工单、统计报表等。
(1)用户可以结合宏指令的特性,用VB Script语言,调用CATIA软件提供的Report工具来抽取管系、风道、电缆的BOM信息,并进一步利用VBA程序来客户化统计汇总功能[4],如图七所示。
(2)利用CATIA软件的机械制图功能,三维实体生成二维视图功能和任意转向的轴测图的功能,生成机舱各类布置图、安装图。
(3)利用CATIA软件的管子专用模块,可根据实际需要生成八种不同形式的管子零件加工单,如图八所示。
同时利用其软件自身的船体开孔模块,可以生成管子开孔表。
1.6 电子样船在用CATIA进行船舶设计中,电子样船具有非常特殊的功能:其一,可通过漫游和通讯工具,进行协同审查;其二,利用其自身的仿真人系统和剖面分析、测量和3D几何比较等功能,可进行DMU(Digital Mock Up)验证,定义、模拟和分析各种规模的装配和拆卸过程,系统安装部件的可操作情况,如图9所示。
此外,使用CATIA软件中四维浏览器,还可以对机舱的船体结构、设备箱柜、管系布局和舱室的区域划分、办公设备、文件箱柜、生活洁具、日常家电等进行%26ldquo;实地考察%26rdquo;。
3 结束语通过在CATIA软件上进行实船的设计测试,表明将CATIA软件在航天航空、汽车等一些高端技术制造行船体结构设计中的CATIA V5如果船舶比较大,考虑到模型数据量会比较大,最好把船舶分成几部分,例如,船尾、船艏、船舯部分,这样有利于加快建模操作时的运算速度。
本文介绍了应用在船体结构设计中的CATIA V5。
一、前言CATIA V5 是Dassault Systemes 公司推出的真三维 CAD/CAM 设计系统,现已成为航空工业、汽车工业重要的设计软件,在船舶工业上也在逐步深入进行应用。
目前,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、管理集为一体的应用软件。
几年来,广州文冲船厂有限责任公司(以下简称文船公司)通过造船转模和不断地学习先进造船技术,由年造 1-2 条船的能力提升现在年造 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,形成了一条较为完整的应用 CATIA V5 进行船体结构生产设计的思路。
下面主要就我公司在船体结构设计中对 CATIA V5 的应用进行介绍。
二、应用1、项目及要求:用 CATIA V5 对 1700TEU(GWS334)船全船船体结构 3D 设计,并对几个典型分段要求能够直接从 3D 模型提取所需要 2D 生产设计图纸、2D 下料零件图及零件报表,突破手工 AUTOCAD 绘图和手工输入零件表。
该分段长宽高分别为 11.6m、3.8m、12.7m,总共包括零件的个数 490 个(不包括补板的数量)。
2、设计思路3、型线光顺及数据处理:文船公司目前采用的是东欣软件公司的 HD-SHM 船体线型光顺系统,光顺以后产生数据文件,为了减少数据的输入量,在导入数据之前,对数据文件进行处理,删除同一平面内多余的数据,但是要留下平边点,并对数据进行排序,见图1。