船体结构3D建模讲解
船体结构3D建模ppt课件
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确定零件的基准面、基准点
❖ 选择新建（N）后提示：
❖ 指定新 UCS 的原点或 [Z 轴(ZA)/三点(3)/对象 (OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z] <0,0,0>:
❖ 可见新建的坐标系相对原坐标系可以是平移、绕 某坐标轴旋转、XOY与某对象的面重合或三点共 面重合。通过这些操作可以实现零件的生成和定 位。例如，当前坐标系XOY面为分段横剖面时， 肋板扶强材截面在XOZ面上，这时需要使用UCS 命令新建绕X轴旋转90度的坐标系，并将视图设 置为新的当前坐标平面。
比较多或涉及分段定位基准的零件，在属性表中难于表
达的情况下。
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属性定义
查询零件实体的质量特性的方法是使用Massprop命令， 或从下拉菜单工具中选择查询再选择下一级面域/质量 特性项，系统将提示选择查询对象，选择后在文本窗口 中显示查询结果，并要求回答是否将结果输出到指定文 件。例如图3中的肋板，查询结果如下：
4.理解和掌握建立一体化分段结构三维实体模型 和进行相关操作的方法和过程；
5.理解和掌握利用三维实体的视图功能，生成所 需视图的方法和技巧。
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第五章船体结构的三维模型
能力目标
❖6. 熟练掌握建立船体结构三维模型的 方法和过程;
❖7. 熟练掌握将零件定义相关属性后与 零件一起定义成块、提取船体结构零 件属性的方法和操作过程；
四、一种是将先前在其它位置定义的块（包括部件 块）插入到相应位置装配成分段结构三维模型。 这一过程中要注意利用块的插入功能。块插入时 可以重新指定X、Y、Z方向比例、绕Z轴旋转角 度和重新输入插入块的属性值。如图4示。
探析船体结构的三维设计
探析船体结构的三维设计摘要：三维设计作为船舶船体结构的主要设计方式，其主要利用各种现代信息软件技术，对船体结构进行三维立体虚拟建模，并综合设计内部各个焊接与装配环节，进而提升船舶结构建造质量。
基于此，本文简单分析船体结构三维设计实施流程，并深入探讨船体结构三维设计要点，以供参考。
关键词：船体结构；三维设计；建模；焊接引言：随着现代CAM与CAD等现代技术的不断升级和更新，三维设计模式被广泛应用于现代船舶结构设计当中，使得船舶建造真正步入数字化生产时代。
因此，设计人员应全面分析现代各种三维技术软件功能和特性，选择最适合我国船舶结构建造三维技术进行结构设计，进而促进我国船舶行业长期稳定发展。
1.船体结构三维设计实施1.1软件选择及基础参数配置1.1.1软件选择合理布设软件设施与硬件设施是船体设计的关键所在，在采用三维设计方式实施船体结构设计方面，当前世界各国所运用的三维技术和设计软件各有所异。
如西班牙则主要采用FORAN软件来实施船体设计，挪威主要采用AUTOKON软件来实施船体设计，日本主要采用HICAS软件来实施船体设计，而瑞典则主要采用TRIBON软件来实施船体设计。
以上几种均为目前船体三维设计中主流设计软件，其功能和应用方式各有所长。
而我国在船体设计方面则与他国不同，目前主要采用设计软件包括TRIBON软件、CATIA软件、EFSHD软件及CAD软件等，其中专业性最强的便是CATIA其次为EFSHD，以上两项软件对于相关人员技能水平有着极高的要求，而相比之下CAD软件操作则对技术要求相对较低。
基于我国目前船舶发展现状和基本结构，使用频率最多的便是原产于瑞典的TRIBON设计软件。
该设计软件引入我国时间较早，设计工艺已处于成熟阶段。
因此，下文将主要针对此款设计软件的船体结构三维设计应用进行重点阐述。
1.1.2基础参数配置当确定船体结构设计软件后，应在软件内部配置相应的船体参数数据和相关文件，构建基础软件设计标准，而其中最为重要配置部分便是船型参数配置。
船体建造3D结构零件生成及造型使用说明讲解
船体建造集成系统HCS 3D结构零件生成及造型子系统使用说明编制：徐钢上海申博信息系统工程有限公司二○○五年五月“船体3D结构零件生成及造型子系统”（以下简称为“系统”）是在船体建造集成系统HCS3.x基础上研制开发的船体三维造型系统的主要组成部分。
它真实地反映了结构零件在船体三维坐标上的精确位置，并可进行船体结构的快速三维建模和显示。
为管子、风管、电缆、设备等舾装设计提供背景数据信息，有效地进行上述舾装件与船体结构的干涉检查、校验和修正。
另外，该模块精确地计算出每个结构零件的重量以及在船体坐标中的重心位置，从而能够可靠地计算出分段的重量和重心提交生产建造部门使用。
船体结构三维造型模块以AutoCAD为操作运行平台，并通过数据库与船体建造系统HCS集成在一起。
由于其工作量小、内容不重复而效果显著，是一个实用的、广受用户欢迎的程序。
1、结构零件库系统生成的结构零件保存在用HCS结构零件模板库（WS Access数据库）创建的结构零件库中。
每个结构零件库对应一个船体分段，并以分段名作为结构零件库名。
例如，船体分段名为：301，则该分段的结构零件库名为301.mdb,它在HCS系统中的位置如图1所示。
HCS-----Bin|--Docu|--Help|--Project-----7600T-----HCS-----Line| |--1000T |--Block-----210| |--35000T | |--211| …… | |-- …| | |--301—301.mdb| | |-- …| |--Structure| |…………图1 结构零件库301.mdb在HCS系统中的位置2、3D结构零件的生成3D结构零件的描述与2D结构零件相同，首先是在AutoCAD的环境中，利用AutoCAD提供的强大的作图工具完成的。
如果船舶设计单位或部门提供的船体分段工作图的质量较好，则子系统提供的复制功能非常有用，它可以将用户所需的零件图形，从船体分段工作图窗口中有选择的复制到另一个窗口。
《船体结构3D建模》课件
提高设计效率
通过3D建模技术减少设计时间和成本，提高设计 效率。
促进船舶行业创新
通过3D建模技术的应用，推动船舶行业的技术创 新和产业升级。
对未来船舶工业的影响和挑战
促进船舶行业数字化转型
通过3D建模技术的应用，推动船舶行业的数字化转型和升级。
版权问题
在使用第三方素材时，需确保拥有使用权或 遵守相关版权法规。
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船体结构3D建模实例
船体模型的建立
建立船体框架
根据船只设计图纸，使用 3D建模软件创建船体框架 ，包括船底、船侧和船首 等部分。
船体曲面建模
根据船体设计要求，使用 3D建模软件中的曲面建模 工具，对船体进行平滑过 渡和细节处理。
为了验证模型的准确性，我们进行了详细的对比分析，将3D模型与实
际船体进行了比较，发现误差在可接受的范围内，证明了我们的建模方
法是有效的。
对未来研究和发展的建议和展望
技术升级
随着科技的进步，未来可以考虑引入更先进的建模软件和 技术，如基于云计算的协同设计平台，这将大大提高设计 效率和精度。
模型优化
在未来的研究中，可以进一步优化船体结构3D建模的流 程和方法，例如引入人工智能算法进行自动化设计，或者 使用更先进的算法来优化船体的结构。
船体附件建模
在船体模型的基础上，根 据实际需求，添加船锚、 救生艇、烟囱等附件模型 。
船体结构的细节处理
结构细化
根据船体结构图纸，对船体框架 进行细化处理，添加肋骨、横梁
、舷板等结构部件。
设备布置
根据实际需求，在船体内外布置各 种设备，如发动机、管道、电缆等 。
材质贴图
船舶结构三维建模技术研究
船舶结构三维建模技术研究摘要：传统的船舶工业由于技术简单、工作环境差、劳动力密集，一度被认为是夕阳产业，并且整个造船行业较低迷，因此减少造船成本对提高我国造船行业的竞争力具有很强的现实意义。
随着计算机辅助三维建模软件的发展，快速化和智能化的实现船体结构设计具有重大而现实的意义，可以提高船舶设计效率，加快造船进度，增强船舶工业整体竞争力。
关键词：三维建模技术；船舶结构；研究探讨随着计算机辅助软件的快速发展，在船舶设计、建造领域已经广泛使用三维软件进行船舶的设计建造。
传统的二维设计渐渐被现在的三维设计所取代，成为船舶设计中的一种便捷高效的新方法。
三维设计具有很多优点是传统的二维设计所无法比拟的：能够预估船舶分段的各种类型的钢材使用量，能够预估分段的焊缝长度以及焊条使用量，能够进行分段或者局部的结构强度计算，能够用于船舶任意肋位总纵强度的校核，能够用于船上设备的虚拟装配，用于检查设备之间的干涉问题，也能够用于Unity引擎下的舱室漫游，等等。
其中，三维设计最大的优点是可以直观的呈现产品，并且可以展现出设计者设计产品的思路，又可以非常方便的发现修改其中的不足之处。
最新的船舶三维建模技术涵盖了船舶设计、分析和计算等方面，基于船舶设计、建造和生产管理一体化的思想，逐渐开发出了许多造船集成系统，极大的缩短了船舶设计和生产的周期，提高了造船质量，促进科学管理的形成，推动了造船自动化进程。
1 船体结构三维建模系统应具备的功能船体结构三维建模系统的开发是一个探索、研发、测试和应用的过程，应该与实际应用紧密结合，结构建模系统应该具备以下一些功能：（1）船体总体结构模型的生成，包括外壳板、甲板、内底板、横舱壁、纵舱壁、肋板、内龙骨等各种与船体曲面相关的大表面模型的生成，即船体顶层结构的生成，能够方便的调用曲面建模的结果；（2）具有参数化生成典型结构的功能，如双层底、舷侧分段的参数化生成；（3）具有工程数据库，建有标准零件库、典型结构库，用于存储大量标准件、典型结构，能够有效管理；（4）能够进行各种特征孔类建模，如各种基本开孔、货舱开口和各种贯穿孔等各种节点的定义和建模；（5）能够利用三维模型自动生成各种工程图输出；（6）能够完成理论布置线和各种型材的设计和表达，如纵骨、横梁、扶强材等型材；（7）方便的用户界面，可进行各种结构建模的交互与修改；（8）能够进行关联定义，使所有的结构件定义都具有拓扑关联，完成定义后，当用户修改其中某一结构数据，相关结构自动刷新或自适应更改；（9）船体结构重量重心计算及材料表自动生成；（10）具有与其它交换数据的接口。
基于AutoCAD船体结构三维实体建模基础(上机指导)---集美大学 轮机工程学院 船体结构与制图
基于AutoCAD船体结构三维实体建模基础（上机指导）---集美大学轮机工程学院船体结构与制图一、3D实体建模基本设置：（设置图形界限：格式>图形界限>（6000，5000），Z回车，A回车）1、设置绘图窗口背景颜色：工具>选项>显示>白色>应用并关闭。
2、设置对象捕捉标记颜色：工具>选项>草图>绿色。
3、随层赋予实体颜色：格式>图层>新建>图层0（9号色）、图层1（绿色）等>当前>确定。
4、调出实用工具条（图标菜单）：视图>工具栏>（视图、UCS、UCS II、实体、实体编辑、着色、三维动态观察器；工作空间（2007以上版））。
二、进入3D实体建模工作空间：（以下使用下拉菜单提示，对应工具条（图标菜单）的使用方法从略）1、屏幕3D空间显示：视图>三维视图>西南等轴测等。
2、用户坐标系UCS使用：1）移动UCS到新原点：工具>新建UCS>原点；2）使当前UCS绕其任意一轴旋转：工具>新建UCS>X（或Y、Z）；3）轴旋转法则：右手握轴，拇指轴正向，其余四指表示绕轴旋转正向。
3、实体着色：视图>着色>体着色（或带边框体着色）。
4、变换对实体观察的视角：视图>三维动态观察器。
5、实体特性查询（当前UCS下的质量、质心、惯性矩等）：工具>查询>质量特性。
6、在模型空间中设置多视窗：视图>视口>二个视口（或四个视口等）。
（意义：各视口有不同的UCS；可同时从不同的视角构建、编辑、观察实体；三视图加轴测图同屏显示。
）三、3D实体建模基本命令：（以下使用下拉菜单提示，对应工具条（图标菜单）的使用方法从略）1、绘制空间点、空间直线、空间样条曲线：绘图>点>单点；绘图>直线；绘图>样条曲线。
（注：1）输入指定点的3个坐标或指定线段的端点坐标时，可采用绝对坐标或相对坐标形式输入；2）可采用直接距离法输入线段长。
船体结构3D建模49页PPT
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
《船体结构3D建模》课件
数据采集
介绍如何获取船体结构的相关数据，包括测量和扫描。
数据分析
讲解如何对采集到的数据进行分析和处理，以优化建模结果。
数据优化和精度控制
分享如何对建模过程中的数据进行优化和精度控制，以满足实际需求。
应用实例
造船行业的应用
探讨船体结构3D建模在造船行业中的应用，如设计验证和工程施工等。
船运行维护中的应用
展望未来船体结构3D建模的应用领域和可能的创新方向。
船体结构3D建模
# 船体结构3D建模 ## 简介 - 什么是船体结构3D建模？ - 为什么需要船体结构3D建模？ - 相关应用场景
建模技术
建模软件介绍
介绍常用的船体结构建模软件，如AutoCAD、Rhino等。
建模流程
讲解船体结构3D建模的一般流程和步骤。
建模技巧
分享一些船体结构3D建模的技巧和经验。
讲解船体结构3D建模在船舶运行和维护中的应用，如漏洞检测和修复。
海上安全监管中的应用
说明船体结构3D建模在海上安全监管中的重要性和作用。
总结和展望
优势和局限性
总结船体结构3D建模的优势，如提高效率和减少工艺风险，并讨论其局限性。
发展趋势
展望船体结构3D建模的发展趋势，如智能建模和虚拟现实的应用。
未来展望
船体三维建模PPT课件
分段界限
轨道线
主船体结构图内不可见水密板材简化线（肋骨型线图， 分段划分图等除外）
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5金属船体构件理论线
组成船体结构的板和型材都有一定的厚 度。船体结构图构件通常都用图线简化的 表示其投影，视图中并不画出构件的厚度。 所以，图中标注的尺寸线，无法清除表示 出指向构件厚度的那一面。
确定船体构件理论线的位置，主要考 虑构件连接的合理和现场施工的方便，同 时使构件理论线相对于船体的基准面有一 定规律从而便于记忆。
钢索，绳索，链索的简化线 。
细点划线
中心线，轴线，开口对角线，转角线； 转圆线； 不可见次要构件的简化线。
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6
粗双点划线
不可见主要构件的简化线（纵桁，强肋骨，强横梁等） 细双点划线
非本图构件可见轮廓线； 假想构件可见轮廓线； 肋板、舭肘板顶线； 工艺开口线。
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波浪线/折断线
构件断裂边界线 斜栅线
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第四节 船体结构节点图
船体是由外板和纵横相交的构件组成的。 船体纵横构件交叉连接的地方称为节点。 表示节点处结构详情的视图称为节点视图。
一、板材与常用型材的表达方法
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二、节点视图的识读
1分析组成节点的构件。
结构图样中的构件尺寸，通常采用集中 标注方式，折边板材，折边肘板，T型肘板 和型材的尺寸前面注有规定符号，读图时， 根据这些特点及构件在视图中的投影关系， 可以确定节点构件的尺寸和形状。
2综合起来想象节点的整体情况。
船体结构3D建模
属性定义
定义属性前，可以先查询零件实体的质量特性， 将其中的质量、质心等信息输入到属性定义中，也可以 将零件实体的质量特性输出到指定文件，然后在定义块 时建立与该文件的超链接。在编辑块时可以打开超链接 文件。一般情况下不需要建立零件实体质量特性输出文 件的超链接，只有在某些特殊情况下才建立，如零件信 息比较多或涉及分段定位基准的零件，在属性表中难于 表达的情况下。
精品课件
教学图片 船体结构常见零件类型及特征
精品课件
确定零件的基准面、基准点
一、零件的基准面、基准点确定的合理，可以使得由零件 构成结构模型变得简单、方便，确定零件的基准面、 基准点是将零件装配成船体结构模型的需要。
二、所谓零件的基准面一般是零件截面所在的平面，用 XOY表示。生成截面就在这个平面上进行操作。在模 型空间中，零件的基准面可以根据零件的几何特征 和空间位置选择和确定，方法是使用AUTOCAD系统提 供的用户坐标系统UCS的功能。
精品课件
确定零件的基准面、基准点
❖ 选择新建（N）后提示： ❖ 指定新 UCS 的原点或 [Z 轴(ZA)/三点(3)/对象
(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z] <0,0,0>:
❖ 可见新建的坐标系相对原坐标系可以是平移、绕 某坐标轴旋转、XOY与某对象的面重合或三点共 面重合。通过这些操作可以实现零件的生成和定 位。例如，当前坐标系XOY面为分段横剖面时， 肋板扶强材截面在XOZ面上，这时需要使用UCS命 令新建绕X轴旋转90度的坐标系，并将视图设置 为新的当前坐标平面。
三、对于平直板材通常将基准面设为与板材平行，曲面板 材通常将基准面设为与板材曲面母线或直纹线方向 正交。
精品课件
确定零件的基准面、基准点
船体建模技巧
船体建模技巧船体建模技巧周宇华（江南造船（集团）有限责任公司开发研究部）摘要船体结构是一个复杂的三维结构，在建模时如何作简化，如何应用MSC.Patran 提供的功能提高建模效率，本文将在这个方面作简单介绍。
1.船体结构的主要特征以及建模前的准备工作船体结构一般说来是左右对称的，主要由船壳、各层甲板、横向和纵向舱壁、强框架、弱框架以及加强筋等结构组成。
结构之间相交形成一个复杂的三维船体结构。
对于不同的计算目的，对有限元网格的大小有不同的要求，如振动响应的计算，一般纵向取一个强框架间距的长度，横向取较小一个纵桁间距的长度，垂向应控制各层甲板的位置；如果进行强度计算分析，对全船模型可粗一点，对局部模型应根据求解要求适当细一点。
因此在运用Patran建模前，首先根据工作任务确定网格大小，然后根据图纸确定主要构件的位置来预留有限元节点的位置，如各层甲板高度，强框架、横向和纵向舱壁位置，舱室前后左右端位置等信息要明确以减少返工，根据对称性可先建一半模型。
2.Patran 建模技巧在船体建模过程中几何建模虽是划分网格的基础，但最终目的是划分有限元网格。
以某船某一分段结构为例，模型如图1，图2所示。
图2中几何信息过多，如使用直接建有限元模型的一些技巧将取到事半功倍的效果。
以下介绍几何和有限元建模等的一些技巧。
技巧一几何建模船体外板是不规则曲面，输入型值点后，采用Create/Curve/Spline 功能生成外板轮廓线，再使用Create/Surface/Curve 方法生成船体曲面。
甲板与船体外板相交的交线是曲线，可先创建甲板中心线，用Create/Curve/Project 功能把中心线向船体曲面投影，投影线即为交线，连接中心线与投影线即创建了甲板的几何模型。
几何建模中投影法运用较多。
技巧二有限元建模Sweep/Element/Extrude 功能船上甲板通常是前后端、中心线三边为直线，舷侧一边为曲线，甲板上有纵骨、横梁，甲板还与纵向舱壁相交，这些位置都必须预留节点。
船体结构3D建模
根据三视图及已知尺寸，运用掌握的技 能熟练进行双层底分段三维建模。
实用文档
船体结构的三维模型
学习目标
学习的知识与能力目标
1.了解有关船体结构三维建模的背景、意义； 2.理解和掌握建立船体结构三维模型的方法和过 程； 3.理解和掌握将零件定义相关属性后与零件一起 定义成块、提取属性的方法和操作过程； 4.理解和掌握建立一体化分段结构三维实体模型 和进行相关操作的方法和过程； 5.理解和掌握利用三维实体的视图功能，生成所 需视图的方法和技巧。
实用文档
教学图片 船体结构常见零件类型及特征
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确定零件的基准面、基准点
一、零件的基准面、基准点确定的合理，可以使得由零件 构成结构模型变得简单、方便，确定零件的基准面、 基准点是将零件装配成船体结构模型的需要。
二、所谓零件的基准面一般是零件截面所在的平面，用 XOY表示。生成截面就在这个平面上进行操作。在 模型空间中，零件的基准面可以根据零件的几何特 征和空间位置选择和确定，方法是使用AUTOCAD 系统提供的用户坐标系统UCS的功能。
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船体结构零件的共同特征与生成零件三维模型的基本方法
四、拉伸的路径如果是直线，则生成等截面的柱体，如 果是曲线则生成等截面的非柱体，矩形截面沿直线拉伸可 以生成板材模型。船体结构零件基本上都可以采用截面拉 伸生成零件三维模型。
五、实体生成的基本过程是，先将生成对象的截面定义 成面域实体（面域的边界一定要完全闭合），再将面域沿 着指定的路径拉伸成三维实体。
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生成三维实体零件
❖一些便于在空间直接定位的零件，可以根据零件 基准点直接在零件的空间位置处生成三维实体零件， 例如底板、行材等。方法是首先确定分段的空间位 置，例如将外底板内表面与XOY平面重合，XOZ平 面与第一道肋板表面重合，YOZ平面与第一道行材 表面重合。至于坐标平面与零件重合在哪侧表面， 则按船体理论线规定。
船舶CAD_CAM_彭辉_第5章船体结构三维建模
图7-14 轮廓线前处理后各个水线与中心线相交的 水线和纵剖线图
例2 试通过光顺前处理生成150吨冷藏船各个水 线端部圆弧。 在图7-13中各个水线虽然与中心线相交了，既 各个水线不再缺少端部部，但是端部形状为尖角 形状，而本船水线端部设计形状为圆弧，所以需 要通过前处理提供的生成水线圆头的功能生成。 方法是在水线控制信息表中最后一个控制点后 的水线圆弧半径位置处填入半径、在圆心半宽处 填入圆心半宽，而圆心离舯不要填，由系统根据 轮廓线自动生成，如图7-15所示。
位在0号理论站后250。
前半艏型值表
半宽值 站 号 １ ４ ０ ０ 水 线 ４ １ ０ ０ ３ ５ ０ ０ 2 5 8 0 ２ １ ０ ０ 水 线 ４ ２ ５ ０ ３ ８ １ ０ 3 0 2 0 ２ ８ ０ ０ 水 线 ４ ２ ５ ０ ４ ０ ０ ０ 3 3 4 0 ３ ５ ０ ０ 水 线 ４ ２ ５ ０ ４ １ ２ ０ 3 5 8 0 高度值
16、肋骨线转站线，将肋骨线转换成站线，使其能参 加三向光顺。 17、删除甲板以上的肋骨型值，从肋骨型值表中删除 指定范围内比指定甲板边线高的肋骨型值。 18、肋骨三向检查，检查带肋骨型值的水线和纵剖线 的光顺性，并且生成相应的样条文件。 19、生成三向型线样条文件，将站线及其他型线样条， 按投影面分别生成水线面、纵剖面、横剖面上的所有型线 的样条文件。 20、打印型值表，将所有型值表按表格形式输出到一 个文件中，供打印或保存。 21、生成肋骨样条文件，生成横剖面上所有带肋骨型 值的型线的样条文件，提供给结构、外板程序使用。 22、打印加密的肋骨型值表，以给定的比例，按表格 形式将肋骨型值表输出到一个文件中，提供给手工放样者。
水线
前半艏圆 弧半 径 后半艏圆 弧半 径 圆心横 坐标 甲板线 圆弧 半径
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图2 不同类型零件坐标的基准面
确定零件的基准面、基准点
零件基准点通常选择在零件边界的特殊位置，如 在板材上确定装配构件一面的角点，型材上确定接 触板材表面的角点，这样便于确定零件在结构中的 位置。 使用CAD系统提供的用户坐标系统UCS操作的方 法是从命令行输入UCS命令或从UCS工具栏中选择 相应图标，工具栏中的图标相当于命令提示中的选 择项。输入命令后提示为： 输入选项 [新建(N)/移动(M)/正交(G)/上一个(P)/恢 复(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/?/世界(W)] <世界>:
建立船体结构的三维模型
建模
建立船体结构三维模型的通用软件有许多 种，例如AUTOCAD、SOLIDWORK、 SOLIDEGE等，本章以广大船舶工程技术人 员接触最多、最熟悉的AUTOCAD为例，介绍 基于通用软件的船体结构三维模型的建立方法， 利用其它通用软件的方法与此会有许多类似之 处。AUTOCAD虽然三维功能有限，但其普及 程度高、图形功能强大，一旦掌握了用它进行 船体结构三维数字模型建立方法和过程，再使 用其它软件就显得相对容易得多了。
确定零件的基准面、基准点
选择新建（N）后提示： 指定新
UCS 的原点或 [Z 轴(ZA)/三点(3)/对象 (OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z] <0,0,0>: 可见新建的坐标系相对原坐标系可以是平移、绕 某坐标轴旋转、XOY与某对象的面重合或三点共 面重合。通过这些操作可以实现零件的生成和定 位。例如，当前坐标系XOY面为分段横剖面时， 肋板扶强材截面在XOZ面上，这时需要使用UCS 命令新建绕X轴旋转90度的坐标系，并将视图设 置为新的当前坐标平面。
工作任务要求：
根据三视图及已知尺寸，运用掌握的技 能熟练进行双层底分段三维建模。
船体结构的三维模型 学习的知识与能力目标
学习目标
1.了解有关船体结构三维建模的背景、意义； 2.理解和掌握建立船体结构三维模型的方法和过 程； 3.理解和掌握将零件定义相关属性后与零件一起 定义成块、提取属性的方法和操作过程； 4.理解和掌握建立一体化分段结构三维实体模型 和进行相关操作的方法和过程； 5.理解和掌握利用三维实体的视图功能，生成所 需视图的方法和技巧。
生成三维实体零件
一些便于在空间直接定位的零件，可以根据零件
基准点直接在零件的空间位置处生成三维实体零件，
例如底板、行材等。方法是首先确定分段的空间位
置，例如将外底板内表面与XOY平面重合，XOZ
教学图片
一组肋板三维模型
船体结构三维模型技术背景、意义及学习内容
一、是国内外船舶CAD/CAM技术的发展潮流 和趋势 二、船体结构三维模型技术具有诸多优点，被 越来越多地应用于船舶CAD/CAM中，提高工作 效率和质量。 三、采用三维实体建模的方式，从方法上是一 个质的提高 四、船体结构三维模型技术已成为船舶 CAD/CAM应用的基础。
教学图片 船体结构常见零件一、零件的基准面、基准点确定的合理，可以使得由零件 构成结构模型变得简单、方便，确定零件的基准面、 基准点是将零件装配成船体结构模型的需要。 二、所谓零件的基准面一般是零件截面所在的平面，用 XOY表示。生成截面就在这个平面上进行操作。在 模型空间中，零件的基准面可以根据零件的几何特 征和空间位置选择和确定，方法是使用AUTOCAD系 统提供的用户坐标系统UCS的功能。 三、对于平直板材通常将基准面设为与板材平行，曲面板 材通常将基准面设为与板材曲面母线或直纹线方向 正交。
船体结构三维模型技术背景、意义及学习内容
五、在船体生产设计中分段结构图、部件 图、零件图的绘制，零件明细表的编制，分 段重量、重心计算，分段虚拟装配等均有重 要应用. 六、本章以一个常见的双层底中部分段为 例，介绍基于AutoCAD的船体结构三维模型 建立及应用，树立学生由二维向三维模式转 变的意识。
第五章船体结构的三维模型
6.
能力目标
熟练掌握建立船体结构三维模型的 方法和过程; 7. 熟练掌握将零件定义相关属性后与 零件一起定义成块、提取船体结构零 件属性的方法和操作过程； 8. 熟练掌握建立一体化分段结构三维 实体模型和进行相关操作的方法 9. 利用三维实体的视图功能，生成所 需视图的方法和技巧；
船体结构零件的共同特征与生成零件三维模型的基本方法 一、船体结构零件通常可以分为板材和型材，板材和型 材又可以按其形状分为平直和曲面类型。 二、型材主要采用角纲、T型钢、球扁钢等截面类型。 三、尽管船体结构零件类型不同、形状各异，但绝大多
数船体结构零件有一个共同之处，就是可以通过其某个
方向截面的拉伸生成零件三维数字模型。
船体结构零件的共同特征与生成零件三维模型的基本方法 四、拉伸的路径如果是直线，则生成等截面的柱体，如
果是曲线则生成等截面的非柱体，矩形截面沿直线拉伸可
以生成板材模型。船体结构零件基本上都可以采用截面拉 伸生成零件三维模型。 五、实体生成的基本过程是，先将生成对象的截面定义 成面域实体（面域的边界一定要完全闭合），再将面域沿 着指定的路径拉伸成三维实体。
确定零件的基准面、基准点
四、对于型材通常将基准面设为与型材长度方向垂直， 如图2所示。在图2中，将舭部曲面板基准面XOY设为 与板材曲面母线方向正交，就是为了在基准面XOY上 先生成舭部曲面板的截面。 五、同理将肋骨基准面XOY设为与肋骨样条曲线切线方 向正交，在基准面XOY上先生成肋骨的截面。但是生 成肋骨要进行一次坐标转换，即先在XOY平面中生成 截面，再将XOZ坐标平面转换成XOY坐标平面，在其 上绘出肋骨样条曲线，使生成的肋骨截面沿着这一曲 线拉伸成为实体。 六、对于图2中的矩形平直板，如果单纯从长方体特征 出发基准面设在板边截面和板平面上都可以，但是如 果考虑其上面可能有开口的话，如人口、减轻口、通 焊口等，就应该将基准面设置在板平面上。所以图2 中底板、肋板、桁材的坐标基准面都设置在了其板平 面上。