NAPA船舶设计(英文翻译)

NAPA船舶设计（英文翻译）

这一章总的介绍了一下船舶设计的过程，解释了从一个草稿开始到完整的船型的设计的必要步骤。在这一章我们应该注意学习“从草图开始”的方法。在这一章，对于很相似的型船，可以通过型船改造和参数设计来得到最初的船体曲面。

下面的插图表示了画图原理的层次。点和角度是画图的最基本组成单位。它们并不是单独被定义的，而是通过不同的线来定义的。面的定义有几种方法：

1.一组曲线定义的一个面。

2.平面，柱面，双柱面，旋转曲面等特殊的面。

3.部分面组成的面。

一个舱室是几个面围成的空间。舱室可以在“SM”任务下的ship model中被定义。

1.1 船尾和船首的设计

现在我们可以具体看一下船舶设计的过程。我们先从船体的首部开始设计。

设计首部首先要定义主要的曲线。曲线的定义是拓扑结构的，实际上，只有第一条曲线是单独定义，和其他曲线没有关系的。第二条曲线的定义和第一条曲线有关，第三条曲线则和前两条曲线有关。有两点可以证明这点：

1.曲线之间会相交于一点。

2.当拓扑结构中的大部分重要曲线需要修正的时候改变就很容易了。

在下面的例子中，我们首先定义了主框架（FRF）线。第二条曲线，既STEM曲线，他的起始点在FRF上。第三条DECKF曲线,起始点在FRF上,而终点在STEM上。剩下的曲线在下一步的设计过程中就可以被定义出来了。这些曲线是平底龙骨线（FBF），平侧线（FSF），鼻首（SN），和其他可能的连接线。等等。

我们以上做的外形设计，只是做了船体的一面而已。已经设计的部分是船体的左舷，实际上系统是Y坐标为默认方向的。如果你愿意，你也可以把默认值改为右舷。

定义完船体主曲线后，就要开始继续设计剩下的栅格了。在这一步中，你要注意一组点的定义：

1.定义的一组点要相互支持。意思也就是定义的点应该是相交曲线的交点。

2.一组好的栅格是一组由小的方形格子组成的谐函数。每一个小方块都是组成曲面的一个基本单位。栅格大小在曲面里是有限制的，在平面里栅格则可以很大。在曲率很大的曲面中，栅格就很小了。

3.在最后的船体的光顺工作中，所有定义的点（在X，Y，Z方向上）都要被个别的调整，这是一项很繁琐的工作。正因为如此，我们定义点的数量一定要最少。一些额外的点可以去掉，也就是说使曲线的拓扑结构最简。

当船体的栅格定义完了以后，在船体表面的绘画区开光顺曲线。在这个工作区，有很多工具可以使用。在船体表面这一章将会详细的讲到。

船体尾部的定义方法和船首的一样。在下面船壳设计中，曲线FRA，STERN，DECKA，TRANSOM，FSA，FBA和TA1都会被定义。

当船体的主曲线都定义完了后，栅格应该通过添加曲线的方法使它更加

完善，使船体结构更加紧凑。这种方法也适用于船体首部的定义，也就是说在画栅格的时候，要尽量使定义的点和曲线的数量最少。在当前的例子中，只有三条框架线和一条空间曲线在曲面中需要定义。没有定义的点也是需要的。

尾部船体曲线的光顺方法和首部是一样的。在主坐标面（X，Y，Z）上，船体的部分区域需要检查和修改。当然，在曲面的光顺过程中，随着曲面曲率的变化其相应的颜色也变，这是一个很有用的工具。

1．2将船体首部，中部和尾部组合成船体

在船首，船中和船尾定义完毕后，通过合并它们的船体表面可以组成一个完整的船壳表面。应该注意的是，在这个例子中，整艘船的甲板定义是在相同的高度上。尽管最后这艘船的尾部甲板在这个高度上有一定的降低。在整艘船被完整定义后，船体的上部被甲板隔断了。

在设计过程中，所有的静水力计算都是很准确的。静水力计算要求船体已经被完整定义了，像MS和KN曲线，如果船体的定义只是一个没有实际高度的盒状容器，那么它的静水力就不能被计算出来。应此，我们需要定义一个完整的船体，包括在船壳和甲板高度下定义的舱室。当然，像舵和推进器轴管则可以包括，也可以不包括在船体中。

1．3 定义舱室

在下一步的设计中，就是要定义内部的结构。最好的方法是对于那些重要的面使用拓扑结构。像水密舱壁和甲板，应该首先被定义。舱室的定义应该直接或间接被这些面限制。这种方法的优点是，例如，如果一个水密舱壁的位置变了，所有的舱室都会跟着改变，而不必通过手工来一个一个的改变。

对于面和舱室的命名也要十分认真。对于一艘大船来说，它可能有几百个面和舱室，而定义的数量有可能会达到数千个，这时，有一个好的命名规则就很有必要了。

舱室被定义完毕后，船舶的舱室就会被自动的组装好。独立的舱室的布置是很简单的。Ship model这个模块就可以很方便的定义舱室的布置。一个总布置就是一个“数据库”，换句话说，所有舱室的布置数据都被放在一起。

1．4 舱室合并成为总布置

总布置的定义可以通过SM（ship model）这个模块来实现。所有舱室都被加在总布置中。它们的名字，用途和可能的描述名字都被加在表格中。几个总布置可以同时存在，但是只有一个总布置可以作为默认的显示出来。在特别大的船中，像客船，它则可以建几个总布置，它的每一层甲板都可以定义为一个单独总布置。COMBINE命令则可以将那些总布置合并为一个总布置。在这个很简单的例子中，这艘船只定义了一个总布置（ARR*A）。

NAME PURP

T1 FW

T2 VOID

T3P DO

T3SB DO

T4 VOID

T5 FW

R1 MRE

R2 MAP

R3P MMA

R3SB MMA

R4 CCA

R5 DST

BRIDGE CWH

1．5 定义舱室的用途

舱室的用途可以在PDEF （purpose definition）这个模块中定义，它包含在SM 模块中，这个总布置（ARR*A in the case）中提到了在表单中定义舱室的用途。NAPA 可以在项目的数据库中搜索这个表单通过查找这个表单的名字PAR*PRO。如果这个表单不存在，则可以搜索另外一个表单PAR*STD，它保存在数据库SYSTEMDATABASE（DB2）中，而它最终是保存在NAPADATABASE（DB7）中，ship model的概念和舱室用途的定义

将会在ship model这一章中详细的介绍。

PURP PDES CLASS TYPE RHO RED PERM

FW 'Fresh Water' B L 1.000 2.0 0.95

VOID 'Void' X V 1.025 0.0 0.95

DO 'Diesel Oil' B L 0.860 2.0 0.95

MRE 'Repair Shop' E E 1.000 0.0 0.85

MAP 'Apparat Space' E E 1.000 0.0 0.85

MMA 'Machinery Sp.' E E 1.000 0.0 0.85

CCA 'Crew Cabin' M X 1.000 0.0 0.95

DST 'Deck Store' S G 1.000 0.0 0.95 CWH 'Wheelhouse' N A 1.000 0.0 0.95

2.点和曲线的定义

一个精确定义的点被认为是几何定义的最基本的要素。一个有用的点可以按名字储存在数据库中，例如在定义曲线的时候就可以这样。二择一的，曲线上的点可以直接添加在曲线定义中。尽管这一章主要集中介绍曲线定义，而对点的定义则只是简单的介绍了一下。

2.1曲线的简介

曲线的种类

在NAPA里主要有两种曲线：定义在曲面上的曲线和单独定义的曲线。在曲面定义中，基本的曲线种类是以曲面来定义的曲线。而那些独立的曲线（XYZ 曲线）也可以定义曲面。

曲线修改的规则

在NAPA中有两种常用的修改曲线的方法。NAPA曲线的基本形式是三维的。NAPA的标准曲线都尽可能的避免曲线变形而引起的曲线曲率中断的发生。用第二种修改曲线（例如M2）的方法可以得到一条更光滑的曲线。

2.2曲线的定义（在曲面上定义）

定义一条曲线有三到四步。他们是：

1) 曲线的名字。

2) 在曲面上定义曲线。

3) 在主平面（XY，XZ，YZ）上，定义一条曲线的形状或投影一条曲线。

4) 任意的一个面都可以定义。

定义一条曲线的语法如下：

CUR name [type] 'explanatory text'

location surface

definition of the shape/projection