船体结构3D建模讲解

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。
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。
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。
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。
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。
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ห้องสมุดไป่ตู้ 着指定的路径拉伸成三维实体。
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
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>:
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。
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；
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。
教学图片 船体结构常见零件类型及特征

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。 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。