船体结构快速建模模块的使用说明

船体结构快速建模模块的使用说明

上海申博信息系统工程有限公司

上海船厂

2003年8月

1、概述

船舶制造三维设计系统SB3DS是上海申博信息系统工程有限公司和上海船厂联合开发的，以三维建模技术为核心，面向船舶生产设计的计算机集成系统，其开发目标是为造船企业提供一套完整的、符合当今国内船舶制造先进生产模式，内容覆盖船舶壳、舾、涂生产设计的计算机辅助系统。该系统通过建立产品全电子数字模型来实现虚拟现实和仿真检验，并提供完整的生产设计图纸和统计报表，为深化生产设计，促进造船企业转模创造条件。

船体结构快速建模模块的开发主要是由于目前国内船舶设计单位和造船企业在承接国内外船舶的实际建造过程中，往往处于设计周期短、交船时间紧的局面。不能从容地进行船舶的三维建模。具体地说，船体与舾装生产设计不能并行作业。目前采用AutoCAD工具进行常规的船舶二维图纸设计是极其常用和普遍的。国内的设计单位和船厂是这样，国外联合设计传输的图纸也是如此。，因此为了利用这一丰富的资源，避免重复劳动，以及提高设计精度，减少差错，以AutoCAD为图形平台开发了本模块。主要的功能是采集、识别二维船体结构的电子图纸，并将其映射成三维船体结构零件。

2、命令、菜单、工具条与初始化

通过SB3DS总控菜单建立工程，并对其进行相应的初始化设置之后，就可以使用本模块。每次启动该模块之前，请先进入SB3DS总控菜单，进行选择工程工作，然后启动AutoCAD；如果要改变工程，请先关闭AutoCAD，然后进入SB3DS总控菜单，重新选择工程，再启动AutoCAD。即，不退出AutoCAD的情况下是无法改变当前工程的。

使用该模块，首先需要将该模块载入。载入方法如下：启动AutoCAD后点击工具〉加载应用程序，将会弹出一个加载对话框，将（）载入即可。也可将其加入组启动中，以后再启动AutoCAD将会自动加载该模块。

在进行船体结构快速建模时，可以在命令窗口中直接键入命令，也可使用菜单或工具条，三种方式是等价的。生成菜单与工具条需要键入“HullMenu”命令。命令列表参见表1。

表1 船体结构快速建模命令

图1 船体结构快速建模工具条

图2 船体结构快速建模菜单

本模块在拾取板架与型材以后，将相关的信息存在微软ACCESS的数据库中。当执行初始化命令（ClearHullPiece）时，程序会将该数据库完全清空，因此该命令需要谨慎使用。

3、船体板架的拾取、复制、修改、生成与删除

船体板架的快速建模主要包括船体板架的拾取与生成，以及删除。以下对主要的操作过程做一介绍。

①船体板架的拾取

拾取船体板架时，首先应填入板架零件名、材料、分段名、区域名与板厚，并选择板架类型。然后拾取零件外轮廓（轮廓必须连续，逆时针或顺时针均可）二维基准点。如有开孔，用同样方法拾取孔轮廓。接着填入相应的船型基准（即二维基准点队形的船上位置），并选择零件朝向（衡剖、纵剖、俯视）、板厚朝向（+/-）与对称性（仅左、仅右、左右对称与跨舯）。还可根据二维图纸指定比例。对于平行中体可以进行阵列。填入多个零件名（以西文逗号间隔）并设定阵列方向与距离，即可拾取一个零件后生成多个板架零件。

对于面板与加强筋（扶强材）定义，均点击如图4中的界面上的面板定义按钮进入如下对话框。

程序自动给面板（或加强筋）一个编号，用户可以选择类型（面板、加强筋），加强筋无需填写孔号，面板的孔号主要用于生成Tribon的Scheme文件，但一般还是正确填写为妥。然后就拾取面板路径（可封闭也可不封闭），可以选择首末点也可不选，最后指定偏移方向。最后在面板信息中填入宽度（是指垂直于板架方向的长度）与偏移量（是指平行于板架方向的长度），并选择拉伸方向（加强筋一般是单向的，即+/-方向，面板一般是两侧对称）。确认后一块面板（加强筋）就做好了。

在拾取完所有的的孔、面板和加强筋后，确认即可。该板架的信息就已存入数据库中。

图4 船体板架拾取界面图5 面板与加强筋拾取界面

②船体板架的生成

在执行了板架生成命令后，首先弹出了一个如图6的板架零件筛选对话框，零件名编辑框支持“*”通配符，确定过滤器后，点击“OK”后，程序将把过滤后的板架零件显示在列表中。如图7所示。用户可以对列表中的板架零件全选、全不选或单个进行选择最重要生成的板架零件。生成结果如图12。

图6 板架零件筛选对话框

③船体板架的删除

与板架零件生成的过程类似，唯一不同的是选择的零件将被删除而不是被生成。

4、船体型材的拾取、复制、修改、生成与删除

船体型材的生成与删除与板架类似，只是在筛选字段方面略有不同。而在拾取过程中

与板架拾取差别较大，以下作详细说明。型材主要分为三种：横梁、肋骨和纵骨。在执行了型材拾取命令后，首先出现一指定型材名称与类型的对话框（如图8）。横梁与肋骨的拾取方式相似，所以在相同的界面（如图9）中拾取。纵骨则在另一界面（如图10）中拾取。

横梁与肋骨的拾取过程：首先拾取骨架，然后指定首末点及其偏移方向，接着定义型材尺寸信息。对于球扁钢，应该填入高度、宽度、腹板厚度与圆角半径四个参数；对于T 型材，应该填入高度、宽度、腹板厚度与面板厚度四个参数。球扁钢还需要指定球头的方向。最后拾取基准点。与板架拾取类似，也可指定比例，对称性，并进行阵列。

纵骨的拾取过程：纵骨应该首先拾取横截面上的截面形式（球扁钢拾取三点，T型材拾取两点）与基准点并指定其在船上的位置。走向的确定由两种方式，可以在水线面上拾取走向，也可指定首末点位置，截面形式对应在首点。

图7 选择要生成的板架零件对话框图8 型材类型选择对话框

图9 横梁与肋骨拾取对话框图10 纵骨拾取对话框船体结构快速建模示例

图11 武昌造船厂金紫荆号二维图纸

图12 船体板架生成结果

图13 船体型材生成结果