船体外形的CATIA建模方法

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源自文库， 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 一个必 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
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
创 建新零件 ， 命名 为“ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ” ：
在Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ建 模 方 法 中利 用 型 值 表 得 到 各 个
剖面 上各点 的 三维 坐 标 的基 本 原 则 如 下 ： 站 号 代 表各 点 的 坐标 ， 水线 、 甲板 边线 、 外板 顶线 、 舷 墙
１ ． １ ． ３ Ｅ Ｘ Ｃ Ｅ Ｌ型值 转换 为控 制点 三维 坐标
第４ ２卷
第２ 期
船 海 工 程
ＳＨＩ Ｐ ＆ ０ＣＥＡＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖ０ １ ． ４ ２ Ｎ ｏ ． ２
Ａｐ ｒ ． ２０１ ３
２ ０ １ ３年 ０ ４月
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ － ７ ９ ５ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ ０ ４
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
ｆ ｏ ｒ ｊ Ｐ ｔ ｏ ｍ
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
一
这段脚 本通过 向“ Ｄ ｏ ｃ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ” 集合 添加 “ Ｐ ａ ｔ ｒ ” 类型 的 文档对象 新建了一个零件文件” ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ． Ｃ Ａ Ｔ Ｐ ａ ｔ ｒ ”
１ ． １ ． ２ Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ与 Ｅ Ｘ Ｃ Ｅ Ｌ的连 接
Ｓ ｅ ｔ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ＝ ｐ ａ ｒ ｔ Ｄｏ ｃ ｕ ｍｅ ｎ ｔ １ ． Ｐ ａ ｔ ｒ
１ ． １ 空 间控 制 点导 入 到建模 空 间
展现 船体 的几 何 尺度 和 形 状 ， 是 船舶 静力 学 中计 算 船 体 形 状 各 项 参 数 和 静 水 力 性 能 的 重 要 依 据 引。但是 在总 体设 计 阶段 船 体外 形 需 要 经 常 修改 ， 在设 计 阶段 结束 时必 须 为船 厂 提供 用 于 指
船体外形 的 Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ建 模 方 法
朱 晓军 ， 王 鹏， 彭 飞
（ 海军工程 大学 舰船 工程 系， 武汉４ ３ ０ ０ ３ ３ ） 摘 要： 通过编写 Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ宏命令 ， 调用船体外形型值表 ， 并用其生成 曲面及其 曲面修饰功 能 ， 得 到光顺 的
船体外表面形状 以及经过优化的船体型线 图， 同时验证 了利用 Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ软件进行船体外形 建模 的可行性 。
关键词 ： Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ； 型值 表 ； 样条 曲线 ； 曲面修饰 ； 型线 图 中图分类号 ： Ｕ ６ ６ ２ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ － ７ ９ ５ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ － ０ ０ １ ３ － ０ ３
船体 三维 外形设 计是 船舶 总体设 计 中 的一 个 重要 组成 部分 。现有 的船 体形 状 的基 本 图形表 示
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 。
Ｓ ｅ ｔ ｄ ｏ ｃ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｌ＝ Ｃ ＡＴ Ｉ Ａ． Ｄ ｏ ｃ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｓ
Ｓ ｅ ｔ ｐ ａ ｒ ｔ Ｄ ｏ ｃ ｕ ｍ ｅ ｎ ｔ ｌ＝ ｄ ｏ ｃ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｓ １ ． Ａ ｄ ｄ （ ” Ｐ ａ ｒ ｔ ” ）
Ｓ ｅ ｔ ｐ ａ ｒ ｔ Ｄｏ ｃ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｌ ＝ｄ ｏ ｃ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｓ １ ． Ｉ ｔ ｅ ｍ ｆ ” ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ． ＣＡ Ｔ －
定 的借鉴作用 。
ｓ ｅ ｔ ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ ＝ｇ ｅ ｔ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ （ ” Ｅ： ［｝￥＼ ｗ ｉ ｇ ｌ ｅ ｙ ． ｘ ｌ ｓ ” ）
其 中“ Ｅ： ［ ＼ ｗ ｉ ｇ ｌ ｅ ｙ ． ｘ ｌ ｓ ” 代表 Ｅ Ｘ Ｃ Ｅ Ｌ文件 存储 的 路径 。
１ 船体 外 形 三 维控 制 点 的获 取
功能 覆盖 了 曲面 、 线框 、 实体 、 加工、 机 构分 析 和机 器人 操作 规划 等方 面 ， 目前 船 舶 制造 领域 已经 开 始使 用该 软件 。该 软 件 强 大 的 曲 面生 成 的功 能， 及 具有 多种 二 次 开 发 的接 口 Ｊ ， 使 得 其 具 有
良好 的人 机交 互界 面 ， 可 以提 高 船舶 设 计 过 程 的