船体放样

3、型线的修正和检验
• 船体型线上任一点在三个投影图上的型值， 符合长对正、高平齐和宽相等的规律，即 满足投影一致性要求 • 三视图上所有型线必须是变化和缓，不允 许有多余的凸凹现象和折角存在(型线设计 本身的除外)，即满足光顺性要求。这一点 对水下部分型现尤为重要 • 同组型线的间距大小呈现规律性变化，即 满足谐调性要求
第二章
船体放样
第一节 船体放样的目的、内容和方法
• 船体放样是船厂实施船舶建造的第一项内 容 • 船体放样工作所涉及的理论知识包括 画法几何(投影几何)、立体几何、解析 几何等几何知识 数学放样还包括算法等知识
（一）放样的目的
• 既是设计意图的体现和完善 • 又是产生后续工序施工依据的重要环节
（二）放样的内容
（一）绘制格子线
• 格子线本身是各组剖线在相应投影线上 的投影 • 格子线又是型线放样中量取型值和其它 尺寸的坐标系 • 格子线以基准线为绘制基准 纵向基线作为纵剖线图的基准 横向基线为横剖线图的基准线 中纵剖线为半宽水线图的基准线
• 格子线的绘制精度将会直接影响到 型线的三面投影的一致性和整个船 体型表面的光顺性 • 格子线的精度由其直线性、垂直性 和间距值决定
总之：
放样作业不仅仅是对设计图表和生产管理 图表这船体构件进行简单的重复
而且是对原设计工作、对生产和有关规定 等方面的一次审核和完善 并成为施工方法的传递者 起到指导施工的作用
（三）放样的方法
两种方式 手工放样(实尺，比例) 数学放样(比例出图)
(四)船体放样所需的基本资料
• 船体设计型线图 表达主船体形状的图纸，是型线放样的 主要依据
• 船体型线放样 求得准确的船体外形
• 肋骨型线放样和船体结构放样： 肋骨型线图是船体构件成形加工、胎架 制作以及船体装配的施工依据
• 船体构件展开 求取构件的真实形状和尺寸，或者是近似 的平面形状 目的是检验工艺性和为号料提供施工依据 • 为后续工序提供可行的依据 把具体的施工要求和生产管理图表中所记 载的主要施工方法和指示，用准确的图形、 数据以及样板等方式表示出来，并以此传 递到后续各道工序中指导施工
2
甲板中心线放样
• 甲板边线和梁拱曲线作出之后，以甲板边线 为基准，利用梁拱曲线作出
2、在三个投影图上绘制和光顺型线
• 将型线修改为光滑、协调以及没有不应 有的凸凹现象的过程叫做型线光顺
• 型线放样的过程就是型线光顺的过程。 三视图的型线放样就是光顺整个船体型 表面
• 根据三面投影一致性，如果在一个投影 面上光顺型线会影响到另两个投影面与 其相关联的型线和型值
在三个投影图上绘制和光顺型线
船体型线三向光顺过程
• 先光顺哪个投影面上型线的问题 • 光顺一个面上的型线又可初步控制另两个 投影面上的型线 • 比较型线图三个视图的型线特征，可以看 出，横剖线图的型线数量多，曲率大，形 状复杂 • 横剖线图同时给出半宽和高度两组型值 • 横剖线的间距相等；便于观察横剖线与纵 剖线和水线之间的关系以及变化规律
B 2 R h 2
2
B2 h R2 ; 8h 2
h
B R 6.26 B, 50
圆弧型梁拱曲线的计算法
• 以O点为原点，OA为 x轴，OC为y轴建立 直角坐标系，曲线 上的每一点坐标为 (x,y)
B2 h B2 h y x2 8h 2 8h 2
船体型线的放样质量
• 主要由型线的光顺性和一致投影性来保证。 这两个要求得到满足，协调性必能满足
• 三者是矛盾的也是统一的 • 型线修正的目的就是要解决型线光顺和型 值吻合这一矛盾，使光顺性、协调型和一 致投影性的到统一，使型线图能正确表达 船体表面的真实形状
型线修正的原则
归纳起来有这样几点
• 型线修改时，要保证原型线所围的体积 不变，以免影响舱室和排水体积。特别 是▽对各项性能有一定的影响 • 型值的修正量水上与水下应区别对待 • 修改点和改动量应尽量少
• 基本结构图 表示全部构件分布情况的图纸，用于决 定双层底、纵桁、甲板等位置的型线图及 其与外板配置的关系
• 船体理论线图 表明船体理论线选取位置的图纸，使施 工各方面统一
第二节 船体型线放样
1．船体理论型线放样 2．肋骨型线放样 3．纵向结构线放样
一、船体型线放样
• 船体外板型表面由封闭的光顺曲面 构成，有两个方向的曲度 • 表达船体形状最常用的方法是用船 体型线图描述船体形状的特征 • 船体形状主要指船体外板型表面和 甲板型表面形状 • 手工放样与绘制设计图的方式基本 相同。有如下内容
格子线图
（二）绘制和光顺型线的步骤
1、作边界线
• 首尾轮廓线，甲板边线，舷墙顶线，边 平线，底平线等 (1)中线面上 首尾轮廓线、龙骨板与基线 首尾柱与外板交线的圆切线
艏柱及其光顺要素
(2)甲板线
• 按船舶的种类，甲板的位置及功用，甲 板的形状不尽相同
横向看—梁拱线，有直线、折线、曲线 (抛物线、圆弧) 侧向看—甲板中心线(脊弧线、首尾翘 起)；甲板边线(舷弧线)
梁拱线曲线的特点
• 梁拱线的梁拱高度，随横剖线宽度而变化， 从中间向首尾逐渐减小 • 梁拱曲线形状为抛物线、圆弧线和折线三 种，后两者因简便而常被采用 • 梁拱线按船宽B和梁拱高度h绘制，并做成 样板。露天甲板的梁拱高度一般是B/50， 居住舱可小些，客舱不希望太大 • 梁拱样板可用来绘制甲板中心线，并作为 甲板成形加工和横梁成形加工的依据
型线光顺步骤
2）在横剖线图上，按照型线光顺的原则与要 求，绘制并光顺各站横剖线 3）在半宽水线图和纵剖线图上绘制并光顺水 线和纵剖线 (1)将横剖线图上各水线的半宽型值和各纵剖 线的高度值，分别转录到半宽水线图和纵剖 线图对应的站线，进行光顺 (2)若有修改，应进行三向光顺，直至三个投 影图都满足光顺要求以及投影一致性要求 4）在横剖线图上作一根或多根斜剖线进行光 顺性检验，再次修顺型线
横剖线和纵剖线的关系
• 横向曲线间的协调性正是纵向曲线(水线 和纵剖线)光顺性的间接表现
横剖线和纵剖线的关系
• 型线放样时，可先光顺横剖线图，以横剖 线图为依据光顺水线和纵剖线
边平线和底平线的光顺
• 各横剖线在舷侧处的切点连线(边平线) • 各横剖线在舷底处的切点连线(底平线)
型线光顺步骤
1）外型线的绘制和光顺
(1)在纵剖线图上绘制并光顺首、尾轮廓线、 甲板边线和折角线 (2)在半宽水线图上绘制并光顺甲板边线和折 角线 (3)将纵剖线图及半宽水线图上甲板边线、折 角线的高度和半宽型值转录到横剖向图上， 并进行三向光顺，绘出光顺的甲板边线和折 角线
(4)绘制梁拱样板并钉制梁拱样板，然后在 纵剖线图上绘制甲板中心线
肋骨型线图
外板展开图
首部结构图
尾部结构图
中横剖面图
基本结构图
壳板理论线位置
基线以上构件理论线位置
中线左右构件理论线位置
船中前后构件理论线位置
不对称型材的理论线位置
位于船体中线上对称结构理论线位置
舱口围板、主机基座纵桁理论线位置
边水舱纵舱壁理论线位置
船体型线图的投影关系
边界线
• 不需求圆心和半径，直接描点做圆弧线 • A1B1为梁拱高度；B1B5为半宽
圆弧型梁拱曲线的计算法
• 用大圆弧曲线作梁 拱曲线，称大R法
• 在给定船宽B和梁拱 高度h的条件下找出 圆弧半径R
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• 由于圆弧半径R很大 不便用作图法
圆弧型梁拱曲线的计算法
• 在△ABC中，OD2=AD2+OA2
• R 2=
型线修正的原则
对下列部位的型值原则上不能改动
• 表示主尺度的型值(有关几何体积和技术 性能)
• 设计水线面的型值，尤其是表示进水角 的型值(反映快速性)
• 中横剖面形状的型值，特别是舭部(与▽， 稳性、操纵性计算有关) • 有特殊规定的部位(如尾轴出口位置，桨 叶与外板间隙等处型值)
船体型线图的投影关系
• 肋骨型线图 表示外板排列和构件位置的图纸，是绘 制外板展开图和其它结构图的原始资料， 也是外板接缝线和构件放样的依据
• 外板展开图 表示外板布置的图纸，用于决定船体纵骨 及外板配置的 • 首尾结构图 表达首尾柱形状的图纸，用于绘制首柱、 尾柱架的详细型线图 • 中横剖面图 表示船长中部范围内横剖面情况的图纸， 用于船体中部构件位置的确定
抛物线型梁拱曲线的几何作图法
• 简单但曲线上各点的曲率半径不同，即中 部的弯曲度与边上的弯曲度不同。这在加 工甲板横梁时，须对中心线，给施工带来 不便
圆弧型梁拱曲线的性质
• 圆弧线由于横向曲率处处相等， 避免了抛物线形梁拱线的缺点
• 使用时可不考虑横梁所处的位置， 给加工和安装带来方便
圆弧型梁拱曲线的几何作图法
甲板型表面形状的表达
双向曲度甲板形状的特点
• 同层甲板所有横剖线形状相同
• 同层甲板所有纵剖线形状相同 • 多层曲面甲板，甲板层间的高度差沿全船 保持不变 • 不同层甲板梁拱曲线的曲率并一定相同， 为施工方便做成相同 • 全船可用一个梁拱曲线样板
甲板边线的放样
• 为空间曲线：有高度和半宽两组型 值。放样时型值得取法(只能用一次) • 三向光顺；半宽水线图上的首部作 法(首圆弧、圆心线、切点线 —边界 线，辅助剖面的作法等问题)