【導(dǎo)讀】船大型化，復(fù)雜化，高技術(shù)化需要。因此使用軟件在計算機(jī)上造出一艘數(shù)字化船舶，成為。造船技術(shù)的發(fā)展的新趨勢。由瑞典KCS公司推出的TribonM2造船軟件，應(yīng)用越來越廣泛。該系統(tǒng)是世界上著名。的計算機(jī)輔助設(shè)計與制造軟件之一，利用它可以使設(shè)計工作極為精確而快速的進(jìn)行。穩(wěn)性橫截曲線、完整穩(wěn)性及破損穩(wěn)性等進(jìn)行計算。

　　

【正文】 將 Cline 均勻分布，這和經(jīng)驗(yàn)與原始橫剖線何有 3D 曲線定義的橫剖線的比較有關(guān)。Cline 的名字最長不能超過 6 個字符，定義 Cline 的名字如圖 ，點(diǎn)擊 彈出如圖 的對話框，在 Cline 葉下的 Curve Type 下拉菜單中選擇 Curve，并填入名字，點(diǎn)擊 Create開始創(chuàng)建。 第 40 頁 共 95 頁左鍵 4 個點(diǎn)，右鍵結(jié)束，顯示曲線的曲率，避免反曲。如圖 。圖 如果有反曲現(xiàn)象，使用 Edit 對話框移動點(diǎn)，以消除反曲，簡化 3D 曲線地曲率分析。創(chuàng)建的所有 Cline 如圖 。圖 對于某些很短的 Cline，用兩點(diǎn)定義的直線即可。 第 41 頁 共 95 頁 創(chuàng)建 3D 曲線圖 Cline 是用來創(chuàng)建 3D 曲線的，通過它他們和主要控制曲線，如邊界線，折角線，等，以及橫剖線相交得到 3D 曲線。任何類型的 3D 曲線都可以這樣創(chuàng)建，用于光順的 Pline 就是這樣創(chuàng)建的。創(chuàng)建 Pline 的方法是這樣的，點(diǎn)擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的 按鈕，使用 Intersect 葉，在 Type下拉菜單中選擇 Pline，輸入 Pline 的名字，并選擇與橫剖線相交所使用的 Cline，一般Pline 和 Cline 使用相同的名字。在 With 欄中選擇 Sections，點(diǎn)擊 Create，創(chuàng)建 Pline。注意，在水線視圖中 FOB 之內(nèi)的點(diǎn)要刪除，與 FOB 相交的切點(diǎn)要在縱剖線視圖中設(shè)0 度。如圖 同理，在水線視圖中將與 FOSB 相交的切點(diǎn)設(shè)置 0 度，并刪除 FOS 范圍內(nèi)的點(diǎn)。沒有與 FOS，F(xiàn)OB 相交的曲線期于分割線相交產(chǎn)生的切點(diǎn)，也要設(shè)置 0 度，Pline 在橫剖視圖中接近垂直的要在水線視圖中設(shè)置 0 度，接近水平的要在縱剖視圖中設(shè)置 0 度。 比較橫剖線這一步操作是要把用用 Pline 插出來的橫剖線和光順過的初始橫剖線做比較，這是要保證用來總體光順的初始點(diǎn)能夠精確的代替原始數(shù)據(jù)。使用 Fairing 對話框，在 Fit 葉下的 Interpolation 欄中不要選擇任何項(xiàng)目。在 Selection欄中選擇 All，保證 Options 欄中的 Accept 沒有被選中。然后點(diǎn)擊 Apply。見圖 第 42 頁 共 95 頁圖 結(jié)果應(yīng)該是新的和舊的橫剖線具有良好的一致性。如圖 如果結(jié)果不是這樣的話，就應(yīng)該修改 Cline，并且要更新 Pline。也有可能需要添加更多的 Cline 和 Pline?？傊?，10 到 15 條 Pline 對于光順地開始階段是足夠的。如果新插出的橫剖線可以接受，就可以選中 Fairing 對話框中的 Accept，并點(diǎn)擊Apply。這是所有的舊的橫剖線將被替換。圖 第 43 頁 共 95 頁 光順 Pline一般地，采用自動光順或者改變點(diǎn)的坐標(biāo)即可完成光順，這一步驟在整個過程中是最重要的，直接影響整個船體的光順效果。同時這一步驟也是十分的繁瑣復(fù)雜。因?yàn)椴荒軌蛑豢紤]單獨(dú)一條的 Pline 是否光順，同時要不斷的觀察用這些 Plines 插入的 Sections 是否光順。首先采用自動光順，大致光順 Plines，重新插入 Sections，然后同時打開兩個繪圖窗口，一個顯示 Section 視圖，另一個顯示 Waterline 或者 Buttock 視圖，在第一個窗口觀察Sections 在什么地方還需要光順，應(yīng)該增加還是減小橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)，在第二個窗口進(jìn)行相應(yīng)的修改，再次返回到第一個窗口重新插入 Sections。在 Sections 較為光順時，用原來的 Clines 再次重新插入 Plines，如此反復(fù)，就能夠得到光順的 Sections 組圖。3D 光順是一個很耗費(fèi)時間和勞動的過程，要想較快地，順利地完成，不但需要使用者要有一定經(jīng)驗(yàn)，還需要使用者有一定的耐心。注意，為了檢查橫剖線的光順和各橫剖線之間的疏密程度是否合適，需要插入更多的橫剖線。 圖 使用 Fairing 對話框，在 Selection 欄中選擇 Range，如圖 。填入數(shù)據(jù)，選擇Accept 并 Apply。插出橫剖線如圖 。 第 44 頁 共 95 頁圖 在這里還要注意：在局部較難控制的地方，還需要在適當(dāng)?shù)脑黾?Pline，但不是 Pline越多越能解決問題，較多的 Pline 就不容易控制它們的空間關(guān)系，也很難得到光順的Sections。 插入水線和縱剖線當(dāng)橫剖線達(dá)到了滿意的光順程度，就可以用 Pline 和橫剖線插出水線和縱剖線。插入水線和縱剖線也是使用 Fairing 對話框。其方法和橫剖線類似，故不贅述。圖 在插入 1 米水線的時候，由于在床的艉部有隧道存在，會出現(xiàn)如圖 的情況，解決的辦法是將此條水線分成兩部分，在 Accept 的時候，修改曲線的保存類型，一部分仍存為 水線，另一部分存為 Pline，名為 PW1，如圖 。 第 45 頁 共 95 頁圖 用 Pline 和按肋距插出的艉部水線(0 到 間隔 )，如圖 。圖 同樣的方法插入縱剖線。檢查 Waterlines 和 Buttocks 是否光順，如不光順則要修改Sections 和 Pline。艏部的 Pline 布局如圖 ?？v剖線如圖 。圖 第 46 頁 共 95 頁圖 本章小節(jié)這章的要進(jìn)行的工作是重中之重，因?yàn)?3 維光順是型線部分最耗時，并最需要經(jīng)驗(yàn)與耐心的一環(huán)，對于以后曲面的生成是否成功，以及后續(xù)操作的有很大的影響，所以這一部分要十分注意。光順主要借助于 pline，這些 3 維曲線使用使光順過程得到很大程度的簡化。這是對傳統(tǒng)光順的改進(jìn)。光順橫剖線線時要不時的插入更多的橫剖線，一檢測 pline 布局是否合理。Pline 的光順要給一定的注意，在曲率變化劇烈的部分，要注意不要只針對某一點(diǎn)進(jìn)行移動，要綜合考慮曲線的走勢，以及和橫剖線之間的相互關(guān)系。光順好適當(dāng)插入縱剖線和水線，如發(fā)現(xiàn)不光順，要對 pline 進(jìn)行一定的修改，直到滿意。在艉部水線可能會出現(xiàn)一條水線有兩部分的情況，這是由于艉部有隧道的原因，可將水線的一部分另存為一條 pline。 第 47 頁 共 95 頁第 5 章 End Surfaces 水線末端的控制概述在上一章中生成的水線，在艏部末端是沒有任何控制的，只是簡單的以任意的角度與中縱剖線相交。圖 為了控制水線的末端，可以采用兩種辦法。一是在水線的末端進(jìn)行簡單的角度控制，近似于實(shí)際的船型；另一種辦法是定義一個 End Surfaces，進(jìn)而達(dá)到真實(shí)的船型，生成水線末端以供其他曲線的插值。這里只對 End Surfaces 控制水線末端的辦法做一介紹。 使用 End Surfaces 控制曲線末端生成 End Surfaces 有兩種途徑，通過 half siding 曲線或 radii 曲線。在水線末端沒有導(dǎo)圓控制的時候采用 half siding 曲線，本船的水線末端有導(dǎo)圓控制，因此只需定義 radii 曲線即可生成 end Surface。 定義 radii 曲線通過點(diǎn)擊工具欄上的 圖標(biāo)，打開 Curve Ending 對話框，在 HS/Radius 葉下選中Stem，并在其中的 Curve 欄中選擇 Radius，Method 欄中選擇 Manual,再在下面的 Manual欄中鍵入各個水線高度及其對應(yīng)的半徑。如圖 。 第 48 頁 共 95 頁圖 點(diǎn)擊 Create，并擬和曲線，會發(fā)現(xiàn)曲線是由艉柱處以各自高度為縱坐標(biāo)，半徑為橫坐標(biāo)點(diǎn)連接而成。如圖 。圖 接受曲線，系統(tǒng)會自動在曲線欄中的 Boundary 欄下添加該曲線，并命名為 Stem Radii。 生成 End Surface系統(tǒng)默認(rèn)的是 End surface 與中縱剖線垂直的被創(chuàng)建。如果在水線面上有圓弧被要求定 第 49 頁 共 95 頁義，則需要創(chuàng)建一條 Eccentricity 曲線來控制需要圓弧 Waterline 的范圍。該船的 Waterline的末端都處理成圓弧，所以要創(chuàng)建一條 Eccentricity 曲線來控制所有的 Waterline。圖 在 Curve Ending 對話框中選擇 End Surface 葉，在 Create 欄中選擇 Eccentricity Curve，點(diǎn)擊 Create 生成該曲線?？梢钥吹皆撉€是與艉垂線相聯(lián)系的，并控制了所有的Waterline，所以保存曲線，系統(tǒng)自動命名為 Stem Eccentricity。繼續(xù)在 Create 欄中選擇 End Surface，點(diǎn)擊 Create 生成 End Surface。如圖 。在其它的時候可以通過點(diǎn)擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的 圖標(biāo)，顯示 End Surface。圖 擬和水線到 End Surface為了擬和水線到 End Surface，必須定義一條 Transition 曲線，控制水線開始向 End Surface 擬和的位置。 Transition 曲線是一條 2D Cline，并要求在縱剖視圖中定義。將當(dāng)前視圖改為縱剖線視圖，將艏部放大，在圖 的對話框中選中 Transition 第 50 頁 共 95 頁Curve，并點(diǎn)擊 Create，開始用鼠標(biāo)左鍵創(chuàng)建曲線上的點(diǎn)，第一個點(diǎn)要低于基線，最后一個點(diǎn)要高于最高的水線。接受曲線，系統(tǒng)會自動將其命名為 Stem Transition，保存在Boundary 欄中。Transition 曲線被定義成任何的形狀，無論是直線還是復(fù)雜的曲線。在更新水線之前，現(xiàn)在水線視圖中顯示艏部的水線。在 Curve Ending 對話框中選擇 Update 葉，選中 All,，點(diǎn)擊 Apply 更新水線。如圖。紅色的線是水線和 End Surface 相交的部分，虛線是 Transition Curve 和 End surface 之間重新擬合的 Waterlines。由于 Accept 沒有被選中，所以現(xiàn)在更新的水線沒有被保存。如果水線能夠被接受，就可以選擇 Accept 并點(diǎn)擊 Apply。圖 當(dāng)水線被更新后，系統(tǒng)會生成一條 Tangent 線，控制 B 樣條曲線和 End surface 的結(jié)合點(diǎn)?？梢栽?Boundary 類型曲線的列表中找到，右擊選擇 Display 查看該曲線。如圖 。圖 第 51 頁 共 95 頁 更新 Section無論采用什么辦法控制水線的末端，更新了水線之后就要同時更新橫剖線。如果 End Surface 被創(chuàng)建，必須指明系統(tǒng)現(xiàn)在要使用 End Surface 來插值生成其它的曲線。在 Curve Ending 對話框中選擇 End Type 葉，在 Stem 欄中選擇 End Surface，在 Stern 欄中選擇None。點(diǎn)擊 Apply。如圖 。圖 更新 Section 使用 Fairing 對話框，選擇 Curve Type 為 Section，輸入 Range 的值，在Interpolation 欄中選擇 Waterlines，選擇 Accept，并點(diǎn)擊 Apply。更新艏部的 Section。最后，還要用橫剖線重新插入水線。 合并文件點(diǎn)擊 File，在下拉菜單中選擇 Join Ship,在彈出的對話框中的 Join With 欄中選擇艉部的文件，命名合并后文件的名字，并選擇合并的位置。如圖 。點(diǎn)擊 Join 進(jìn)行合并。圖 第 52 頁 共 95 頁 本章小節(jié)上一章中生成的水線，在艏部末端是沒有任何控制的，只是簡單的以任意的角度與中縱剖線相交?？刂扑€的末端，可以采用兩種辦法。一是在水線的末端進(jìn)行簡單的角度控制，近似于實(shí)際的船型；另一種辦法是定義一個 End Surfaces，進(jìn)而達(dá)到真實(shí)的船型，生成水線末端以供其他曲線的插值。Tribon 中采用 end surface 對其水線末端進(jìn)行控制比較簡單，生成 end surface 之后，要將水線擬和到其上，適當(dāng)?shù)墓忭槪⒅匦虏迦朐摬糠值臋M剖線。最后將艏艉兩部分的文件合并，即可進(jìn)行型值表的輸出。第 6 章 Surface Patches這一章主要介紹如何定義曲面片(Patch) ，這和以后的計算和生產(chǎn)模塊是密不可分。要生成正確合理的曲面片，必須要遵循一定的規(guī)則。 第 53 頁 共 95 頁 Patch 生成的規(guī)則及約束為了在以后使用 Surface 的過程中不發(fā)生錯誤，在定義 Patch 這些規(guī)則和約束條件必需被嚴(yán)格遵守。 只能有 4 個邊的 Patches 被定義，每條邊必須是一條曲線。Patches 不能穿過 Boundary、Knuckle、Tangent 曲線。 為保證 Patches 連續(xù)，鄰近 Patches 的必須有公共邊。 正確