骨干院校教師培訓(xùn)教材-船舶CADCAM

1、船舶CAD/CAM教 師 培 訓(xùn) 教 材主編：周煜副主編：馬振偉、李金主審：蔡厚平內(nèi)部資料，請(qǐng)勿翻印。船舶與海洋工程系目 錄項(xiàng)目一 船舶CAD、CAM概論4一、CAD與CAM4二、船舶CAD與CAM軟件簡(jiǎn)介6項(xiàng)目二 預(yù)備知識(shí)12一、船體圖紙識(shí)讀13二、船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)編碼系統(tǒng)15項(xiàng)目三 船體設(shè)置16一、登陸軟件16二、工程與建模管理18三、船體設(shè)置22項(xiàng)目四 曲面建模27一、曲面型材建模27二、曲面板材的定義35項(xiàng)目五 平面建模40一、內(nèi)底板建模41二、底縱桁建模49三、肋板建模62項(xiàng)目六 肘板建模92一、肘板創(chuàng)建的流程92二、肘板創(chuàng)建舉例92項(xiàng)目七 船體圖表生成99一、概述101二、拼板圖104

2、三、外板展開(kāi)圖105四、船體結(jié)構(gòu)圖105五、圖面處理108項(xiàng)目八 套料111一、零件展開(kāi)111二、零件生成113三、套料117四、生成文件123五、套料總結(jié)125六、其他相關(guān)文件的生成125項(xiàng)目一 船舶CAD、CAM概論項(xiàng)目描述船舶CAD、CAM是指船舶計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造。通過(guò)本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)了解CAD和CAM的相關(guān)知識(shí)，應(yīng)達(dá)到以下要求：一、知識(shí)要求1了解CAD、CAM的含義、發(fā)展歷程。2了解常用的船舶CAD軟件。二、能力要求1掌握常見(jiàn)的船舶設(shè)計(jì)軟件的主要模塊分類情況。相關(guān)知識(shí)一、CAD與CAM1、CADComputer Aided Design（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)），是指利用計(jì)算機(jī)及其圖

3、形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。在工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)可以幫助設(shè)計(jì)人員擔(dān)負(fù)計(jì)算、信息存儲(chǔ)和制圖等項(xiàng)工作。在設(shè)計(jì)中通常要用計(jì)算機(jī)對(duì)不同方案進(jìn)行大量的計(jì)算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計(jì)信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設(shè)計(jì)人員通常用草圖開(kāi)始設(shè)計(jì)，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計(jì)算機(jī)完成；由計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)果，可以快速作出圖形顯示出來(lái)，使設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)作出判斷和修改；利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。CAD能夠減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)，縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。20世紀(jì)50年代在美國(guó)

4、誕生第一臺(tái)計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)，開(kāi)始出現(xiàn)具有簡(jiǎn)單繪圖輸出功能的被動(dòng)式的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)。60年代初期出現(xiàn)了cad 的曲面片技術(shù)，中期推出商品化的計(jì)算機(jī)繪圖設(shè)備。70年代，完整的cad 系統(tǒng)開(kāi)始形成，后期出現(xiàn)了能產(chǎn)生逼真圖形的光柵掃描顯示器 ， 推出了手動(dòng)游標(biāo)、圖形輸入板等多種形式的圖形輸入設(shè)備，促進(jìn)了cad技術(shù)的發(fā)展。80 年代，隨著強(qiáng)有力的超大規(guī)模集成電路制成的微處理器和存儲(chǔ)器件的出現(xiàn)，工程工作站問(wèn)世 ，cad技術(shù)在中小型企業(yè)逐步普及。80年代中期以來(lái)，CAD技術(shù)向標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化方向發(fā)展。一些標(biāo)準(zhǔn)的圖形接口軟件和圖形功能相繼推出，為CAD技術(shù)的推廣、軟件的移植和數(shù)據(jù)共享起了重要的促進(jìn)作用

5、；系統(tǒng)構(gòu)造由過(guò)去的單一功能變成綜合功能，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造聯(lián)成一體的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)；固化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多處理機(jī)和并行處理技術(shù)在CAD中的應(yīng)用，極大地提高了CAD系統(tǒng)的性能；人工智能和專家系統(tǒng)技術(shù)引入CAD，出現(xiàn)了智能CAD技術(shù)，使CAD系統(tǒng)的問(wèn)題求解能力大為增強(qiáng)，設(shè)計(jì)過(guò)程更趨自動(dòng)化。現(xiàn)在，CAD已在電子和電氣、科學(xué)研究、機(jī)械設(shè)計(jì) 、軟件開(kāi)發(fā)、機(jī)器人、服裝業(yè)、出版業(yè)、工廠自動(dòng)化、土木建筑、地質(zhì)、計(jì)算機(jī)藝術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 80年代以后，PC機(jī)性能不斷翻新，硬件和軟件發(fā)展迅猛，加之圖形卡、高分辨率圖形顯示器的應(yīng)用，以及PC機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，由PC機(jī)構(gòu)成的CAD系統(tǒng)已大量涌

6、現(xiàn)，而且呈上升趨勢(shì)。2、CAMComputer Aided Manufacturing（計(jì)算機(jī)輔助制造），是指利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行制造工作。CAM有狹義和廣義的兩個(gè)概念。CAM的狹義概念指的是從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到加工制造之間的一切生產(chǎn)準(zhǔn)備活動(dòng)，它包括CAPP、NC編程、工時(shí)定額的計(jì)算、生產(chǎn)計(jì)劃的制訂、資源需求計(jì)劃的制訂等。這是最初CAM系統(tǒng)的狹義概念。到今天，CAM的狹義概念甚至更進(jìn)一步縮小為NC編程的同義詞。CAPP已被作為一個(gè)專門的子系統(tǒng)，而工時(shí)定額的計(jì)算、生產(chǎn)計(jì)劃的制訂、資源需求計(jì)劃的制訂則劃分給MRP/ERP系統(tǒng)來(lái)完成。CAM的廣義概念包括的內(nèi)容則多得多，除了上述CAM狹義定

7、義所包含的所有內(nèi)容外，它還包括制造活動(dòng)中與物流有關(guān)的所有過(guò)程（加工、裝配、檢驗(yàn)、存貯、輸送）的監(jiān)視、控制和管理?，F(xiàn)代的CAM系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：（1）整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程受到監(jiān)控，其中每項(xiàng)工作的人工干預(yù)應(yīng)盡量少；（2）系統(tǒng)是靈活的，既要具有良好的柔性，以適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)的要求，又要便于系統(tǒng)擴(kuò)展；（3）系統(tǒng)應(yīng)便于和CAD等系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)連接，以便建立集成制造系統(tǒng)。二、船舶CAD與CAM軟件簡(jiǎn)介船舶CAD、CAM軟件是指為船舶設(shè)計(jì)和建造領(lǐng)域服務(wù)的專用計(jì)算機(jī)軟件。目前，中國(guó)船舶行業(yè)應(yīng)用較多的CAD軟件系統(tǒng)主要有TRIBON、CATIA、FORAN、CADDS5、NAPA以及擁有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的東欣船舶設(shè)計(jì)

8、與建造系統(tǒng)SPD和HDSHM系統(tǒng)。1、TRIBON專業(yè)造船系統(tǒng)TRIBON系統(tǒng)是由瑞典KCS (Kockums Computer System AB)公司設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)用于輔助船舶設(shè)計(jì)與建造的計(jì)算機(jī)軟件集成系統(tǒng)，也是一個(gè)先進(jìn)的專家系統(tǒng)。TRIBON的前身產(chǎn)品是STEELBEAR，KCS公司從1958年就開(kāi)始開(kāi)發(fā)此產(chǎn)品，后來(lái)該公司兼并了AU-TOKON公司和SCI-IIPPKO公司，將STEEL-BEAR， AUTOKON和SCHIFFKO三大船舶設(shè)計(jì)系統(tǒng)合并，于1992年推出了TRIBON系統(tǒng)M1版，此后陸續(xù)升級(jí)到M3版本，2006年該公司被英國(guó)AVEVA公司收購(gòu)，推出AVEVA系列船舶行業(yè)版本。該

9、軟件的特點(diǎn)在于用計(jì)算機(jī)建立船舶的生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)在計(jì)算機(jī)建立一個(gè)實(shí)船模型，不僅完成繪制生產(chǎn)用圖紙，還能進(jìn)行各種信息數(shù)據(jù)的計(jì)算、管理和統(tǒng)計(jì)，這些生產(chǎn)信息可以提取，用于生產(chǎn)制造，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)準(zhǔn)備的統(tǒng)一。進(jìn)人20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)有多家船舶設(shè)計(jì)單位和科研院所購(gòu)買了該軟件。在一定時(shí)期內(nèi)TRIBON軟件的大量使用提高了我國(guó)的船舶造船水平，TRIBON軟件集成制造系統(tǒng)功能的充分發(fā)揮，大大提高設(shè)計(jì)效率，減少工作量，縮短造船周期，使我國(guó)的造船水平與國(guó)際接軌，能夠參與到國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中。應(yīng)用中TRIBON軟件的不足之處也顯而易見(jiàn)：(1)開(kāi)發(fā)環(huán)境落后TRIBON系統(tǒng)是在DOS系統(tǒng)環(huán)境下開(kāi)發(fā)并逐漸完善的系統(tǒng)，

10、這使得在Windows環(huán)境下操作繁瑣，可視化程度低，一定程度上阻礙了它的應(yīng)用和發(fā)展。(2)初始化數(shù)據(jù)不能共享在TRIBON系統(tǒng)中，每一個(gè)工程項(xiàng)目的建立(project)都要進(jìn)行重復(fù)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作，包括系統(tǒng)的初始化、船號(hào)定義、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)立與拷貝、缺省文件設(shè)置、用戶權(quán)限設(shè)置等，缺一不可。而初始化文件多為表格和文本文件，填寫修改它們不僅浪費(fèi)大量時(shí)間，而且極易造成錯(cuò)誤。(3)數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)及管理不便TRIBON系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)都帶有多個(gè)共享的數(shù)據(jù)庫(kù)。如SBD _VOLUME、SB _HULL、SB _CGDB、SB_PSDB、SBP_SKETCH_DB等，這些數(shù)據(jù)庫(kù)可以被追加、復(fù)制、刪除、修改等。但這些

11、數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)信息是通過(guò)一個(gè)文本文件（d065）被調(diào)用的，這也能反映出該軟件在數(shù)據(jù)庫(kù)方面的不足。(4)不能完全適應(yīng)國(guó)內(nèi)船廠情況，二次開(kāi)發(fā)繁瑣TRIBON系統(tǒng)本身提供了兩種語(yǔ)言供用戶提取數(shù)據(jù)，一種是宏語(yǔ)言MACRO，另一種是建模語(yǔ)言PLM。按照原文件存儲(chǔ)性質(zhì)不同，可分為三類，即圖形文件、建模數(shù)據(jù)文件、標(biāo)準(zhǔn)部件數(shù)據(jù)文件。針對(duì)這三種不同類型的數(shù)據(jù)，又采用了三種不同類型的提取方法。目前，只有科研能力較強(qiáng)的造船廠和研究所可以把這些數(shù)據(jù)抽取到外面的SQL和Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行后續(xù)的處理和輸出到其他CAD三維系統(tǒng)中進(jìn)行更進(jìn)一步的建模加工處理。如在二次開(kāi)發(fā)比較成有滬東中華造船廠、廣船國(guó)際和渤海造船廠。(5

12、)拓?fù)潢P(guān)系不能動(dòng)態(tài)更新雖然TRIBON建立了統(tǒng)一的生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，建立了構(gòu)件間的拓?fù)潢P(guān)系，使得某一構(gòu)件的數(shù)據(jù)一旦被修改，有拓?fù)潢P(guān)系的構(gòu)件數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)生變化（假設(shè)修改合理），但它的變化是“假變化”，需要對(duì)這些構(gòu)件的編輯對(duì)話框重新運(yùn)行后，才能在三維視圖中看到改動(dòng)后構(gòu)件的樣貌。另外，在系統(tǒng)中，一旦模型修改，相應(yīng)的圖紙也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生更新，這種更新不是實(shí)時(shí)更新，需要操作者從數(shù)據(jù)庫(kù)中重新調(diào)用，這在操作中往往會(huì)帶來(lái)其他小麻煩。(6)熟悉軟件時(shí)間長(zhǎng)，培訓(xùn)費(fèi)用高由于TRIBON軟件操作復(fù)雜，對(duì)技術(shù)人員專業(yè)素質(zhì)要求高，使得許多企業(yè)和研究院所放棄了正規(guī)培訓(xùn)，靠幫助文件在實(shí)踐中摸索，往往只應(yīng)用了其中部分功能，并通過(guò)二次

13、開(kāi)發(fā)或結(jié)合其他軟件共同應(yīng)用。2、CATIA軟件系統(tǒng)CATIA是英文 Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application 的縮寫，是世界上一種主流的CAD/CAE/CAM一體化軟件，隸屬于法國(guó)Dassault System公司?，F(xiàn)在的V5版本應(yīng)用于UNIX和Windows 兩種平臺(tái)，功能強(qiáng)大，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、造船、機(jī)械制造等行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，全球用戶超過(guò)13000個(gè)，目前國(guó)內(nèi)船舶行業(yè)的主要的客戶是廣州文沖船廠和煙臺(tái)萊佛士船廠，使用CATIA進(jìn)行船舶三維設(shè)計(jì)，取代了傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)。(1)為船廠提供

14、系統(tǒng)級(jí)的解決方案國(guó)內(nèi)造船業(yè)的特點(diǎn)是建造船舶種類繁多，批量小，這樣就加大了設(shè)計(jì)、制造和管理的難度。同時(shí)，從產(chǎn)品全生命周期的角度來(lái)講，一艘船交付以后的整個(gè)維護(hù)費(fèi)用，應(yīng)該是造船本身成本的34倍，在幾十年的運(yùn)營(yíng)周期里隨時(shí)面臨著維護(hù)的問(wèn)題。CATIA軟件系統(tǒng)提供了這種功能，幫助船廠提高在造船行業(yè)特別是民船市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。(2)DMU電子樣機(jī)功能推動(dòng)生產(chǎn)力的提高與CATIA共同構(gòu)成PLM系列的產(chǎn)品DELIMIA，采用新一代的虛擬仿真技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造全部流程，直接可觀測(cè)到制造結(jié)果，可對(duì)不合理的地方及時(shí)修改，達(dá)到全生產(chǎn)過(guò)程的最優(yōu)。(3)支持不同應(yīng)用層次的可擴(kuò)充性CATIA V5對(duì)于開(kāi)發(fā)過(guò)程、功

15、能和硬件平臺(tái)可以進(jìn)行靈活的搭配組合，可為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)鏈中的每個(gè)專業(yè)成員配置最合理的解決方案。允許任意配置的解決方案，可滿足大中小型船舶企的需要。 (4)內(nèi)核與操作平臺(tái)的選擇CATIA V5是在Windows NT平臺(tái)和UNIX平臺(tái)上開(kāi)發(fā)完成的，并在所支持的硬件平臺(tái)上具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)、功能、版本發(fā)放日期、操作環(huán)境和應(yīng)用支持。CATIA V5在Windows平臺(tái)的應(yīng)用可使設(shè)計(jì)師更加簡(jiǎn)便地同辦公應(yīng)用系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)；而UNIX平臺(tái)上NT風(fēng)格的用戶界面，可使用戶在UNIX平臺(tái)上高效地處理復(fù)雜的工作(5)可視化程度高，易學(xué)易用CATIA軟件的界面友好，三維模型立體逼真，操作符合人們習(xí)慣，易學(xué)易用。在國(guó)內(nèi)船舶行業(yè)實(shí)

16、際應(yīng)用中表現(xiàn)出的主要不足之處：(1)并非專業(yè)造船軟件CATIA軟件率先用于飛機(jī)航天、汽車行業(yè)，后由于其強(qiáng)大的功能和良好的口碑，繼而開(kāi)發(fā)出船舶設(shè)計(jì)模塊。從軟件設(shè)計(jì)理念、操作習(xí)慣來(lái)看不是完全符合船舶行業(yè)的特點(diǎn)和習(xí)慣，這就使得在船舶設(shè)計(jì)尤其是生產(chǎn)設(shè)計(jì)中產(chǎn)生一些不便。(2)仿真缺陷CATIA軟件是基于點(diǎn)、面、體素開(kāi)發(fā)的實(shí)體軟件，對(duì)于船舶行業(yè)中的聲、光、電無(wú)法做逼真的仿真。與CATIA軟件的強(qiáng)大功能和系統(tǒng)技術(shù)結(jié)構(gòu)相比，軟件在造船模塊方面的一些缺陷不影響其成為船舶行業(yè)優(yōu)秀的系統(tǒng)級(jí)PLM軟件。3、FORAN專業(yè)造船系統(tǒng)FORAN專業(yè)造船系統(tǒng)是西班牙SENER工程系統(tǒng)公司研發(fā)的。該公司原是西班牙著名的多學(xué)科工

17、程咨詢公司，由造船工程師于1956年組建。服務(wù)領(lǐng)域覆蓋了航空航天、民用建筑、動(dòng)力工程、流程加工業(yè)以及船舶與海洋工程，其所有部門和業(yè)務(wù)活動(dòng)全部獲得了ISO 9001、ISO 14001和OSHAS18001認(rèn)證。 作為進(jìn)入中國(guó)造船領(lǐng)域的新貴，F(xiàn)ORAN具有很多優(yōu)點(diǎn)：(1)專業(yè)性 FORAN是一款包含船舶設(shè)計(jì)所有專業(yè)覆蓋船舶設(shè)計(jì)全過(guò)程的全面而完整的解決方案，為造船的全過(guò)程提供了集成化的整體解決方案，50多年來(lái)，SENER設(shè)計(jì)的船舶已超過(guò)1000艘。進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)不久，目前擁有七O一所、愛(ài)克倫（中國(guó)）集團(tuán)船舶及海洋工程技術(shù)中心、江蘇科技大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)等用戶。(2)軟件設(shè)計(jì)更加合理目前的版本是基于

18、windows、面向?qū)ο篌w系、Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)重新開(kāi)發(fā)的，可以實(shí)現(xiàn)異地協(xié)同設(shè)計(jì)，很好的實(shí)現(xiàn)了單一數(shù)據(jù)共享的并行工程的設(shè)計(jì)模式，使得設(shè)計(jì)系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換極為簡(jiǎn)單。這就使得用戶界面極為友好、操作方式和設(shè)計(jì)流程符合船舶設(shè)計(jì)的工程習(xí)慣，F(xiàn)ORAN成為易于學(xué)習(xí)、易于操作的系統(tǒng)，無(wú)需復(fù)雜的IT支持。創(chuàng)新與二次開(kāi)發(fā)更易滿足客戶需求，這也是引起客戶興趣的一個(gè)亮點(diǎn)。FORAN徹底避免了TRIBON軟件初始化數(shù)據(jù)不能共享、數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)及管理不便、拓?fù)潢P(guān)系不能動(dòng)態(tài)更新的弊病，真正實(shí)現(xiàn)了三維可視化總體設(shè)計(jì)，2D-3D之間無(wú)縫轉(zhuǎn)換，仿真功能，真正實(shí)現(xiàn)高效、可靠。(3)提出了數(shù)字化造船解決方案以實(shí)現(xiàn)船舶產(chǎn)

19、品全生命周期管理為目標(biāo)，現(xiàn)有商業(yè)化的PLM軟件為框架，采用開(kāi)放式的船舶CAx軟件作為上游的研發(fā)設(shè)計(jì)工具，以及制造過(guò)程管理軟件MPM為下游的制造工具軟件，并能和企業(yè)原有的或準(zhǔn)備配置的ERP、CRM、SCM、MES等管理軟件緊密集成并滿足企業(yè)個(gè)性化需求的全企業(yè)統(tǒng)一的數(shù)字化造船平臺(tái)。(4)軟件本土化FORAN是一款考慮研發(fā)中文版的通用造船軟件。軟件操作上也盡量考慮中國(guó)船人的行業(yè)習(xí)慣。不足之處主要有以下幾點(diǎn)：(1)性能計(jì)算模塊功能較弱在FORAN的應(yīng)用過(guò)程中，性能計(jì)算模塊不能滿足船舶性能計(jì)算的需要，有些還需借鑒其他的性能計(jì)算軟件。(2)個(gè)別操作命令需改進(jìn)不通類型的船舶結(jié)構(gòu)相差較大，有些建模命令雖能滿足

20、建模需求但操作方法復(fù)雜，不夠直觀。據(jù)了解這些不足正在軟件的推廣過(guò)程中進(jìn)行改進(jìn)，相信這個(gè)優(yōu)秀的軟件在中國(guó)的船舶行業(yè)能夠有更快的發(fā)展。4、CADDS5 15.0專業(yè)造船軟件CADDS5i軟件是美國(guó)PTC公司提供的、基于UNIX操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與繪圖系統(tǒng)軟件，曾服務(wù)于制造業(yè)的不同行業(yè)。CADDS5 15.0是PTC公司專門面向造船業(yè)推出的解決方案，它所提供的新特性和擴(kuò)展功能可以幫助造船企業(yè)提高生產(chǎn)能力、改善易用性并增強(qiáng)協(xié)作性，解決造船業(yè)大裝配結(jié)構(gòu)的規(guī)模和復(fù)雜性的獨(dú)特需求，并符合行業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)成為我國(guó)軍船設(shè)計(jì)制造的主要軟件產(chǎn)品。目前，CADDS5 15.0已經(jīng)在武昌造船廠、武漢船舶設(shè)計(jì)

21、研究所、大連船廠、山海關(guān)船舶重工、天津新港造船廠等國(guó)內(nèi)客戶中獲得成功應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)了以三維設(shè)計(jì)為統(tǒng)一平臺(tái)的數(shù)字化產(chǎn)品建模，建立了協(xié)同設(shè)計(jì)制造的工作環(huán)境，大大以提高企業(yè)的研發(fā)效率和設(shè)計(jì)能力。CADDS5軟件對(duì)操作環(huán)境要求較高，雖然安全性較高，還是限制了它在中國(guó)船舶企業(yè)的推廣，主要客戶為軍品客戶，民船較少。另外，CADDS5升級(jí)較緩慢，界面不夠友好。5、NAPA船舶設(shè)計(jì)軟件NAPA的全稱是naval Architecture Package,該軟件是由芬蘭的NAPA公司開(kāi)發(fā)的一套主要用于船舶總體性能計(jì)算的軟件,也可用于船舶結(jié)構(gòu)的有限元建模、強(qiáng)度分析及船體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。公司成立于上世紀(jì)80年代初,至今已有

22、三十年的歷史。由于公司對(duì)軟件的不斷開(kāi)發(fā)、更新和推廣以及軟件本身的可操作性和計(jì)算結(jié)果的可靠性,NA PA 贏得了越來(lái)越多的用戶,目前已有多家船級(jí)社、船廠和設(shè)計(jì)公司采用NAPA計(jì)算船舶的總體性能。是芬蘭NAPA公司開(kāi)發(fā)的船舶設(shè)計(jì)軟件包。它是一個(gè)不斷擴(kuò)充的系統(tǒng)軟件,每年均會(huì)推出兩個(gè)最新版本。目前主要包括總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(NAPA STEEL)和船用裝載計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)(ONBOARD-NAPA)。NAPA總體設(shè)計(jì)涵蓋了船舶設(shè)計(jì)所有的設(shè)計(jì)工作。它的功能包括線型生成、靜水力計(jì)算、完整穩(wěn)性計(jì)算、艙容(包括縱傾艙容)計(jì)算、破艙穩(wěn)性(包括確定性破艙和概率性破艙)計(jì)算、可浸長(zhǎng)度計(jì)算、谷物穩(wěn)性計(jì)算、集裝箱配載、配

23、載計(jì)算、下水計(jì)算和傾斜試驗(yàn)報(bào)告、航速預(yù)估和螺旋槳設(shè)計(jì)、耐波性和操縱性分析計(jì)算、空船重量統(tǒng)計(jì)等等。上述這些工作,NAPA軟件通過(guò)生成和存儲(chǔ)同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),保持這些計(jì)算所用數(shù)據(jù)的同步性和一致性。這種同步性和一致性把設(shè)計(jì)人員從以前各個(gè)計(jì)算間需要人工更新數(shù)據(jù)的艱苦勞動(dòng)中解放出來(lái),使設(shè)計(jì)人員能更好地發(fā)揮設(shè)計(jì)才能,從而大大提高工作效率,促進(jìn)我國(guó)船舶事業(yè)更好更快地發(fā)展。6、東欣船舶設(shè)計(jì)系統(tǒng)、建造系統(tǒng)東欣船舶設(shè)計(jì)系統(tǒng)和建造系統(tǒng)是由上海東欣軟件工程有限公司研發(fā)的，該公司是滬東中華造船集團(tuán)）有限公司投資控股的軟件公司，軟件開(kāi)發(fā)具有良好的企業(yè)生產(chǎn)使用背景。公司開(kāi)發(fā)的船舶軟件主要包括造船設(shè)計(jì)軟件（SPD）、造船建造軟件

24、和造船ERP（造船生產(chǎn)計(jì)劃、造船物流管理、勞動(dòng)力資源管理、船舶成本管理、人力資源管理、企業(yè)財(cái)務(wù)管理、船舶成本核算、船舶質(zhì)量管理、設(shè)備信息管理）軟件，公司擁有軟件著作權(quán)和軟件產(chǎn)品證書(shū)近20項(xiàng)。該公司軟件產(chǎn)品已在國(guó)內(nèi)200余家船舶制造廠、設(shè)計(jì)院所、大專院校成功應(yīng)用，取得了十分明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。東欣軟件為我國(guó)船舶工業(yè)推進(jìn)現(xiàn)代造船模式，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，降低成本，縮短造船周期，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力作出了貢獻(xiàn)。東欣軟件通過(guò)近十年的不斷開(kāi)發(fā)，目前已經(jīng)具備了船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)所需的絕大部分功能，并且在人機(jī)交互方面也日臻完善。該軟件涵蓋了船體、舾裝、船電、管系、風(fēng)管等諸多專業(yè)領(lǐng)域。在船體方面，擁有型線設(shè)計(jì)、型線光順

25、、船體結(jié)構(gòu)建模、報(bào)表生成、圖紙生成、套料等多種功能。本課程將使用該軟件為載體，詳細(xì)介紹使用東欣軟件進(jìn)行船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容。思考與練習(xí)題1、 什么是船舶CAD、船舶CAM？2、 目前國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的船舶CAD、CAM軟件有哪些？ 3、 TRIBON系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？4、 東欣船舶設(shè)計(jì)軟件在進(jìn)行船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)可以完成的工作包括哪些？項(xiàng)目二 預(yù)備知識(shí)項(xiàng)目描述使用東欣船舶設(shè)計(jì)系統(tǒng)（SPD）進(jìn)行船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)需要具備一定的讀圖能力，并且掌握設(shè)計(jì)過(guò)程中使用的編碼系統(tǒng)。通過(guò)本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備正確識(shí)讀船體分段劃分圖、外板展開(kāi)圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳圖、理論線圖等圖紙的能力，掌握船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)使用的編碼標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)達(dá)

26、到以下要求：一、知識(shí)要求1了解船體分段劃分圖、外板展開(kāi)圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳圖、理論線圖等圖紙表達(dá)的主要內(nèi)容。2了解船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)的編碼系統(tǒng)。二、能力要求1正確識(shí)讀船體分段劃分圖、外板展開(kāi)圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳圖、理論線圖等圖紙，掌握各圖紙中符號(hào)的使用方法。2正確使用船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)編碼系統(tǒng)進(jìn)行船體建模工作。三、素質(zhì)要求1養(yǎng)成獨(dú)立讀圖的習(xí)慣，提高獨(dú)立工作能力。2讀圖遇到困難時(shí)，相互協(xié)商，樹(shù)立財(cái)隊(duì)意識(shí)，培養(yǎng)協(xié)作精神。相關(guān)知識(shí)一、船體圖紙識(shí)讀1、船體分段劃分圖船體分段劃分圖是表示全船分段劃分情況的圖樣。對(duì)于采用分段建造法建造的船舶來(lái)說(shuō)，船體分段劃分是否合理，關(guān)系到能否有效利用企業(yè)的設(shè)備能力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善勞動(dòng)條件

27、，提高建造質(zhì)量和降低成本。分段劃分圖采取的視圖主要包括：側(cè)面圖、甲板平面圖、艙底圖、縱剖面圖、橫剖面圖等。圖形中通過(guò)分段劃分線來(lái)確定分段的范圍大小，并且在每個(gè)分段上都會(huì)標(biāo)識(shí)出分段的名稱。此外，在分段劃分圖中還會(huì)標(biāo)識(shí)出船舶的主尺度信息（總長(zhǎng)、垂線間長(zhǎng)、型寬、型深、吃水、肋距等）以及各分段的最大長(zhǎng)度、寬度和高度值。（參見(jiàn)書(shū)后附圖一）2、外板展開(kāi)圖外板展開(kāi)圖主要用于表示全船外板的排列、厚度以及外板上開(kāi)口的位置和大小。它只展開(kāi)船體表面的橫向曲度，即將船舶的肋骨型線展開(kāi)成直線段，而船舶的縱向曲度則不加以展開(kāi)。因此，船舶的外板展開(kāi)圖僅是一種近似展開(kāi)，并不能完全反映外板的實(shí)際大小。在外板展開(kāi)圖中，通常使用如

28、下圖線：（1）細(xì)實(shí)線：外板接縫線、外板上開(kāi)孔的輪廓線、舷墻頂線、首尾部輪廓線等；（2）細(xì)虛線：船底縱骨、普通肋骨等簡(jiǎn)化線；（3）粗虛線：非水密的艙壁、平臺(tái)、肋板、旁底桁等板材結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化線；（4）細(xì)點(diǎn)劃線：甲板板轉(zhuǎn)圓線等；（5）粗點(diǎn)劃線：舭龍骨等簡(jiǎn)化線；（6）細(xì)雙點(diǎn)劃線：護(hù)舷材輪廓的投影線、肋板邊線等假想連線；（7）粗雙點(diǎn)劃線：強(qiáng)肋骨、舷側(cè)縱桁、基座縱桁等強(qiáng)構(gòu)件的簡(jiǎn)化線；（8）軌道線：水密或油密的甲板、平臺(tái)、內(nèi)底邊線、艙壁、肋板等板材結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化線；（9）斜刪線：分段分界位置處的外板接縫線。此外，在板材之間的邊接縫上，通常會(huì)加上三角形符號(hào)；在艙室對(duì)應(yīng)的位置，一般會(huì)拉出對(duì)角線加以表示。（參見(jiàn)書(shū)后附圖

29、二）3、理論線圖船體構(gòu)件理論線圖是構(gòu)件定位尺寸的依據(jù)，在船體建造時(shí)是確定構(gòu)件安裝位置的基準(zhǔn)線。因此，理論線圖在船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)揮著十分重要的作用?，F(xiàn)以書(shū)后附圖三為例，簡(jiǎn)要介紹理論線的表示方法。（參見(jiàn)書(shū)后附圖三）左圖符號(hào)中，由一長(zhǎng)線、一短線與斜柵線組成，其表示對(duì)應(yīng)的構(gòu)件以長(zhǎng)線所在位置為基準(zhǔn)線，板材或骨材的厚度沿著基準(zhǔn)線向右側(cè)安裝。左圖符號(hào)中，由一長(zhǎng)線、一短線與斜柵線組成，其表示對(duì)應(yīng)的構(gòu)件以長(zhǎng)線所在位置為基準(zhǔn)線，板材或骨材的厚度沿著基準(zhǔn)線向左側(cè)安裝。左圖符號(hào)中，由一長(zhǎng)線、兩短線與斜柵線組成，其表示對(duì)應(yīng)的構(gòu)件以長(zhǎng)線所在位置為基準(zhǔn)線，板材或骨材的厚度沿著基準(zhǔn)線分中安裝。4、船體剖面圖在詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙中，

30、有大量船體各個(gè)剖面的剖面圖，這些剖面圖用于反映船體結(jié)構(gòu)的實(shí)際形狀。在進(jìn)行船體建模之前，必須清楚圖面中符號(hào)的含義。（參見(jiàn)書(shū)后附圖四）以下舉例說(shuō)明圖紙上典型符號(hào)的意義和用法。（1）板材的厚度表示：以數(shù)字加下劃線的方法表示板材的厚度值。（2）關(guān)于材質(zhì)的規(guī)定：在建模過(guò)程中，若有特殊說(shuō)明板材的材質(zhì)，會(huì)顯示在板材厚度的旁邊，如AH36、AH32等，表示高強(qiáng)度鋼。若無(wú)特殊說(shuō)明，則建模過(guò)程中默認(rèn)使用A級(jí)鋼。（3）關(guān)于型材的端部形式：“S”表示型材端部削斜處理；“W”表示型材端部與其他構(gòu)件直接焊接；“B”表示型材端部與其他構(gòu)件用肘板焊接；“FS”，其中F表示面板，S表示削斜處理，則FS合起來(lái)則表示面板端部作削斜

31、處理。（4）關(guān)于兩構(gòu)件交叉時(shí)連續(xù)性的判定：一般可以根據(jù)連續(xù)性符號(hào)來(lái)進(jìn)行判定，如：圖示符號(hào)中，兩箭頭指向相對(duì)，則表示平行紙面方向的構(gòu)件被垂直紙面方向的構(gòu)件所斷開(kāi)，即板材剖面線的左邊是一個(gè)獨(dú)立零件，右邊也是一個(gè)獨(dú)立零件。圖示符號(hào)中，兩箭頭指向相反，則表示平行紙面方向的構(gòu)件為連續(xù)構(gòu)件。在判定構(gòu)件連續(xù)性時(shí)，若無(wú)連續(xù)性符號(hào)，則可借助邊界孔的位置加以判定，一般情況下，構(gòu)件的角點(diǎn)處若開(kāi)有邊界孔，則開(kāi)邊界孔的構(gòu)件一般在此處斷開(kāi)，即在此處非連續(xù)。在判定構(gòu)件連續(xù)性時(shí)，要結(jié)合各向視圖綜合分析，方可判斷構(gòu)件的準(zhǔn)確形狀，而不要僅僅局限于一幅圖紙中。（5）圖紙中一些符號(hào)的含義：K.L.表示折角線（KNUCLE LINE簡(jiǎn)

32、寫）；M.H.表示人孔（MAN HOLE簡(jiǎn)寫）。二、船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)編碼系統(tǒng)一流的設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)中，最高層次的是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是企業(yè)的技術(shù)機(jī)密，是企業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，企業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)中體現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)直接指導(dǎo)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。因此，是否有一套優(yōu)秀的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)用以指導(dǎo)生產(chǎn)，將直接決定設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，并影響生產(chǎn)中產(chǎn)品的質(zhì)量。為了規(guī)范設(shè)計(jì)過(guò)程，現(xiàn)將建模過(guò)程中的編碼標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)單介紹如下：分段編碼：（1）雙層底分段以字母“D”開(kāi)頭；舷側(cè)分段以字母“S”開(kāi)頭；甲板分段以字母“D”開(kāi)頭；球鼻首分段使用字母“B”開(kāi)頭；船首分段以字母“F”開(kāi)頭；船尾分段以字母“A”開(kāi)頭；上層建筑則按英文字母順序挨個(gè)編號(hào)。（2）對(duì)于左右西

33、舷不對(duì)稱的分段，用字母“P（左舷）或者S（右舷）”進(jìn)行區(qū)分。對(duì)于同一區(qū)域需要?jiǎng)澐稚舷路侄蔚?，用字母“U（上側(cè)）或者L（下側(cè)）”進(jìn)行區(qū)分。建模編碼（平面零件）：（1）X方向構(gòu)件：以肋位標(biāo)識(shí)“FR”開(kāi)頭，后面加上肋位號(hào)，最后加上零件代碼，零件代碼一般按照英文字母的順序進(jìn)行排序。如“FR75A”、“FR75B”、“FR92D”等。此類零件在進(jìn)行板零件定義時(shí)，零件面上所有的點(diǎn)具有相同的X數(shù)值。（2）Y方向構(gòu)件：以名稱標(biāo)識(shí)開(kāi)頭，后面加上縱向位置代碼（在縱骨寬度表中定義），最后加上零件代碼，零件代碼一般按照英文字母的順序進(jìn)行排序。名稱標(biāo)識(shí)中，旁桁材以SG標(biāo)識(shí)，中桁材以CG標(biāo)識(shí)，縱艙壁以LB標(biāo)識(shí)等。零件編碼

34、則可定為“SG01A”、“SG01B”、“SG09D”等。此類零件在進(jìn)行板零件定義時(shí)，零件面上所有的點(diǎn)具有相同的Y數(shù)值。（3）Z方向構(gòu)件：以名稱標(biāo)識(shí)開(kāi)頭，后面加上高度值，最后加上零件代碼，零件代碼一般按照英文字母的順序進(jìn)行排序。名稱標(biāo)識(shí)中，甲板以DK標(biāo)識(shí)，平臺(tái)以PL標(biāo)識(shí)等。零件編碼則可定為“DK1500A”、“PL3954B”等。此類零件在進(jìn)行板零件定義時(shí)，零件面上所有的點(diǎn)具有相同的Z數(shù)值。建模編碼（曲面零件）：（1）曲面型材：型材跡線以標(biāo)識(shí)字母L(長(zhǎng)度方向)或者T（寬度方向）或者H（高度方向）開(kāi)頭，后面加上位置代碼（在縱骨寬度表中定義），最后加上對(duì)稱性代碼P或者S（P為左舷，S為右舷），如“

35、L01P”、“L01S”。型材編碼與型材跡線相似，但為了與型材跡線區(qū)分開(kāi)，通?？墒褂萌粩?shù)字的位置代碼，即在型材跡線代碼前加0，如“L001P”、“L005PS”。（2）曲面板：板縫線以標(biāo)識(shí)字母BF開(kāi)頭，后面加上次序代碼，如“BF01”、“BF10”等。曲面板的零件編碼以標(biāo)識(shí)字母WB開(kāi)頭，后面加上次序代碼，如“WB01”、“WB10”等。思考與練習(xí)題1、 如何判斷構(gòu)件相交節(jié)點(diǎn)的連續(xù)性？2、 型材常見(jiàn)的端部連接形式有哪些？分別以什么字母表示？ 3、 理論線圖中，通常用哪些符號(hào)來(lái)表示構(gòu)件的厚度方向？4、 若分段左右不對(duì)稱，一般我們需要用什么符號(hào)進(jìn)行區(qū)分？項(xiàng)目三 船體設(shè)置項(xiàng)目描述使用東欣船舶設(shè)計(jì)系統(tǒng)

36、（SPD）進(jìn)行船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)的船體設(shè)置部分需要具備一定的空間思維能力。通過(guò)本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備正確了解船體坐標(biāo)系的建立方法、使用軟件進(jìn)行分段定義、圖冊(cè)定義的方法，并且做好使用軟件建模之前的準(zhǔn)備工作。應(yīng)達(dá)到以下要求：一、知識(shí)要求1了解船體坐標(biāo)系的定義方法。2了解船體分段定義與圖冊(cè)定義的方法。3了解SPD軟件進(jìn)行船體設(shè)置的基本方法。二、能力要求1正確使用SPD軟件進(jìn)行船體坐標(biāo)系的建立。2正確使用SPD軟件進(jìn)行船體建模的相關(guān)設(shè)置。三、素質(zhì)要求1培養(yǎng)舉一反三的能力，通過(guò)一個(gè)分段的設(shè)置學(xué)會(huì)其他分段的設(shè)置方法。2操作遇到困難時(shí)，相互協(xié)商，樹(shù)立財(cái)隊(duì)意識(shí)，培養(yǎng)協(xié)作精神。相關(guān)知識(shí)一、登陸軟件點(diǎn)擊如下圖3-1

37、紅圓圈圖標(biāo)；會(huì)彈出如圖3-2的初始界面，在其左上角，點(diǎn)擊形如冒號(hào)的圖標(biāo)，進(jìn)行注冊(cè)（圖3-3）。 圖3-1圖3-2 點(diǎn)擊（如圖3-2）右上角“專業(yè)”選擇“船體專業(yè)”，點(diǎn)“交互建?！贝髨D標(biāo)進(jìn)入AUTOCAD軟件交互界面，在其右側(cè)會(huì)同時(shí)啟動(dòng)?xùn)|欣軟件建模系統(tǒng)。 在建立工程前應(yīng)現(xiàn)在F盤根目錄中建一個(gè)文件夾。圖3-3 二、工程與建模管理點(diǎn)擊“工程與建模管理”圖標(biāo)，得到下一級(jí)子選項(xiàng)。進(jìn)行工程與建模管理的次序依次為：工程管理-船體基本信息-圖冊(cè)管理-模型管理。 1、工程管理 工程編號(hào)、工程名稱、選用標(biāo)準(zhǔn)可按圖3-4 輸入： 圖3-4工程目錄即為在F盤中建的文件夾，工程編號(hào)：NTSC；工程名稱：700TEU；選

38、用標(biāo)準(zhǔn)一般選用“通用標(biāo)準(zhǔn)”。點(diǎn)“創(chuàng)建”，并確定。2、坐標(biāo)定位面造船系統(tǒng)中，線型光順后，得到相關(guān)數(shù)據(jù)，可以直接引用。在型線圖中，可找到相關(guān)的肋骨信息，可查得：#-5#12之間肋距為600，#-12#158之間肋距為700，#158至船艏肋距為600。此外在各橫艙壁處距其肋距為1050。點(diǎn)擊“坐標(biāo)定位面”圖標(biāo)，進(jìn)入菜單如圖3-5。圖3-5按如下步驟依次輸入：（1）肋距定位表：-5,600,12,700,37,1050,38,700,56,1050,57,700,75,1050,76,700,94,1050,95,700,113,1050,114,700,132,1050,133,700,158,6

39、00,176 （注：最前、最后均應(yīng)為肋位號(hào)），F(xiàn)R0座標(biāo)為0，點(diǎn)“肋號(hào)定位”。（2）縱骨寬度表：0,0,603,5,630,7,629,9,667,12,666,13,665,14 點(diǎn)“寬度定位”。（3）縱骨高度表：此處選取船體D3分段建模，由于分段中無(wú)對(duì)應(yīng)縱向構(gòu)件，因此此處可忽略不填寫。縱骨寬度與縱骨高度表可根據(jù)具體情況選擇性輸入。 （4）點(diǎn)“獲取型線文件”按鈕：此處獲取的線形文件為使用線形系統(tǒng)進(jìn)行精光順后的線形文件。本例中放在以下路徑：“E:750teu-jgp04frame04.dat”。如圖3-6所示。圖3-6設(shè)置定位屬性：首先，全選“坐標(biāo)定位名稱表”欄中的全部數(shù)據(jù)，然后點(diǎn)擊“設(shè)置定位

40、屬性”，選擇“繪制定位”和“標(biāo)注在中央”顯示，如圖3-7。并接受。圖3-73、圖冊(cè)管理核查分段范圍。圖冊(cè)范圍應(yīng)該比模型范圍大一些，把分段包含進(jìn)去。如圖3-8，必須先把“新建圖冊(cè)范圍”填好才可點(diǎn)擊“創(chuàng)建”，并確定。同時(shí)CAD模型窗口變成圖3-9。（注：第二層小圖標(biāo)此時(shí)產(chǎn)生變化） 圖3-8 圖3-94、模型管理“專業(yè)名稱”選擇“船體”；“模型名稱”為分段名；“區(qū)域名稱”根據(jù)所建模型區(qū)域而定；“模型類別”根據(jù)建模需要而定，一般默認(rèn)選擇“詳細(xì)圖”?！澳Ｐ头秶备鶕?jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)結(jié)果而定，也就是船生產(chǎn)的相應(yīng)實(shí)際尺寸。以上菜單輸入完后點(diǎn)擊“創(chuàng)建”，點(diǎn)“加入圖冊(cè)”。得如圖3-10。 圖3-10選擇“與圖冊(cè)模型相關(guān)

41、的模型表”中的序號(hào)“1” ，點(diǎn)擊“當(dāng)前”?！爱?dāng)前”就是將圖冊(cè)中的模型在交互建模窗口至于當(dāng)前顯示。三、船體設(shè)置點(diǎn)擊第一層圖標(biāo)“船體設(shè)置”，得到如圖3-11的小圖標(biāo)，包括船體標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、刷新船體模型、基本曲線、分段定義、舾裝開(kāi)孔、大段拆分。圖3-111、 船體標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)點(diǎn)擊“船體標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)”圖標(biāo)，進(jìn)入“船體標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置”對(duì)話窗口，如圖3-12。圖3-12選中“系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)”或“當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)”，具體應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定，一般首次建立工程，選取“當(dāng)前工程標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)”。選擇后點(diǎn)擊“標(biāo)準(zhǔn)復(fù)制”。得到如圖3-13的提示，點(diǎn)擊“是”。得到如圖3-14的對(duì)話框。在“標(biāo)準(zhǔn)類型”下拉菜單中依次選擇“貫通切口標(biāo)準(zhǔn)”、“補(bǔ)板標(biāo)準(zhǔn)”、“端部型材標(biāo)

42、準(zhǔn)”、“型材規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)”、“焊接坡口標(biāo)準(zhǔn)”、“材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”、“缺省值”、“折邊標(biāo)準(zhǔn)”，并且逐個(gè)“復(fù)制參照庫(kù)全部”，然后退出。 圖3-13 圖3-14恢復(fù)到“船體標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置”對(duì)話框后，點(diǎn)擊“缺省值”得到如圖3-15，進(jìn)行缺省值及理論線厚度設(shè)置。用戶可以根據(jù)使用需要，雙擊更改“缺省值”欄中的數(shù)據(jù)，而“缺省描述”欄無(wú)法修改?！袄碚摼€厚度設(shè)置”即是設(shè)置理論線位置板材的厚度朝向。根據(jù)“向艏”、“向艉”的朝向，將肋位號(hào)分為兩類；例如，“向艏 FR-5(1)4,FR6(1)25,FR32(1)36,FR38,FR57”FR-5(1)4表示從-5號(hào)肋位到4號(hào)肋位都是向艏的，“向艉”同理。根據(jù)“向舷”、“向中”、“分

43、中”將縱骨號(hào)分為三類。只有“L0”位置骨材是“分中”的，“向舷”、“向中”等朝向根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)的理論線圖而定。圖3-15“理論線厚度設(shè)置”完成后，需要重新進(jìn)行“缺省值”的“標(biāo)準(zhǔn)復(fù)制”。這樣才可以將重新定義的缺省值應(yīng)用到當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。2、 分段定義“分段定義”，即是定義模型分段的尺寸，故與模型管理中設(shè)置的的模型尺寸相同。正常情況一條船模型由多個(gè)分段組成。點(diǎn)擊“分段定義”圖標(biāo)，彈出如圖1-16窗口。例如雙層底分段D3，Xmin=FR75-150；Xmax=FR94-150；Ymin=-10400；Ymax=10400；Zmin=0；Zmax=1500。設(shè)置完成點(diǎn)擊“確定”。圖3-163、 船體基本曲面

44、“船體基本曲線”包括X向、Y向、Z向坐標(biāo)定位線，以及HDSHM結(jié)構(gòu)線和外板板縫。點(diǎn)擊“基本曲面”圖標(biāo)，得到如圖3-17窗口?！扒妗蹦J(rèn)為SHELL。一般選擇X向、Y向、Z向基本曲線，結(jié)構(gòu)線和板縫線根據(jù)建模需要而定。圖3-174、 刷新船體模型點(diǎn)擊“刷新船體模型”彈出如圖3-18的窗口。圖3-18“模型范圍”已經(jīng)默認(rèn)給定數(shù)值，正常情況不需要修改。“加入設(shè)置”從下拉菜單中選擇“指定范圍內(nèi)所有對(duì)象”，然后點(diǎn)擊“刷新模型”，并確定，SPD系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行模型刷新的過(guò)程，并且在窗口下方動(dòng)態(tài)顯示刷新模型構(gòu)件的名稱。“退出”后，CAD建模交互窗口會(huì)顯示相應(yīng)的模型，如圖3-19。圖3-19思考與練習(xí)題1、 “工程

45、和模型管理”部分所需要做的工作有哪些？2、 如何定義肋距定義表？ 3、 在東欣SPD軟件中，系統(tǒng)給定的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)有哪些？4、 “船體設(shè)置”部分所需要做的工作有哪些？項(xiàng)目四 曲面建模項(xiàng)目描述曲面建模模塊是東欣船舶設(shè)計(jì)系統(tǒng)（SPD）進(jìn)行船體生產(chǎn)設(shè)計(jì)中建立曲面模型的模塊，主要用于曲面板、曲面型材等的建模，通過(guò)本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備使用曲面建模模塊進(jìn)行船體曲面構(gòu)件建模的能力。應(yīng)達(dá)到以下要求：一、知識(shí)要求1了解曲面建模模塊的主要功能。2了解曲面板材建模的基本方法。3了解曲面型材建模的基本方法。二、能力要求1正確使用SPD軟件進(jìn)行船體曲面板材建模，如船體外板。2正確使用SPD軟件進(jìn)行船體曲面型材建模，如外

46、底縱骨。三、素質(zhì)要求1培養(yǎng)舉一反三的能力，學(xué)會(huì)船體類似構(gòu)件的建模方法。2鼓勵(lì)獨(dú)立完成建模工作，當(dāng)操作遇到困難時(shí)，相互協(xié)商，樹(shù)立財(cái)隊(duì)意識(shí)，培養(yǎng)協(xié)作精神。相關(guān)知識(shí)點(diǎn)擊圖標(biāo)，進(jìn)入“曲面板架”第二層菜單欄，常用的二層菜單有“船體曲線”、“曲面板縫”、“型材標(biāo)簽”、“曲面型材”、“曲面板”、“修改”、“復(fù)制”、“刪除”、“檢查與重算”等。一、曲面型材建模1、 激活型材標(biāo)簽在前面的“坐標(biāo)定位面”設(shè)置時(shí)，已經(jīng)定義了一批坐標(biāo)定位面標(biāo)簽。SPD系統(tǒng)能夠自動(dòng)將定位面標(biāo)簽復(fù)制、轉(zhuǎn)化為型材標(biāo)簽。點(diǎn)擊“型材標(biāo)簽”，SPD系統(tǒng)就會(huì)彈出如圖4-1的窗口。在“型材標(biāo)簽”窗口點(diǎn)擊“確定”，即默認(rèn)應(yīng)用SPD系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的標(biāo)簽。圖4-

47、12、 船體曲線定義船體的曲面型材一般是指沿著曲面變形的型材，如外底縱骨、舷側(cè)縱骨等。在創(chuàng)建曲面型材之前，需要先確定型材的位置。“船體曲線”是為了確定船體型材、板材位置而設(shè)置的輔助線。點(diǎn)擊“船體曲線”圖標(biāo)，SPD系統(tǒng)彈出“船體曲線定義窗口”，如圖4-2所示。圖4-2“曲線名稱”一般采用L01PL01S或者L04PS等方式確定。L01P表示位于左舷Y=L1處的船體曲線，L01S表示位于右舷Y=L-1處的船體曲線，L04PS表示位于Y=L4和Y=L-4處的兩條對(duì)稱的船體曲線?！八谇妗蹦J(rèn)為SHELL?！扒€范圍”一般比實(shí)際的模型大小長(zhǎng)出幾個(gè)肋位，能夠適合觀察和區(qū)別即可。由于外底縱骨是縱向的，限

48、定X方向的范圍即可。接著點(diǎn)擊“平面截交線”，窗口變?yōu)椤捌矫娑x”窗口，如圖4-3所示。圖4-3選擇當(dāng)前窗口中的“主平面”按鈕，窗口會(huì)轉(zhuǎn)化為“平面定義（主平面）“窗口，如圖4-4?！岸x主平面”即是定義船體曲線所在的平面。在下拉菜單中選中“Y”,于下一欄中輸入船體曲線所在主平面的位置。定義完“船體曲線”，建模窗口會(huì)出現(xiàn)一條縱向的船體曲線。圖4-43、 創(chuàng)建曲面型材創(chuàng)建曲面型材，即創(chuàng)建外底縱骨。點(diǎn)擊按鈕“曲面型材”，即進(jìn)入“曲面板架”的第三層功能菜單欄，如圖4-5。圖4-5點(diǎn)擊“創(chuàng)建型材”，就會(huì)彈出“選擇曲線”窗口。選擇曲線就是選擇已經(jīng)創(chuàng)建好的船體曲線，如圖4-6所示。也可以點(diǎn)擊 圖標(biāo)在模型中選取

49、船體曲線。圖4-6“型材名稱”形式都是“D3L01P”，即是將參照的船體曲線名稱前綴為分段名D3合成，還有D3L01S和D3L04PS形式。由于L01至L03外底縱骨不對(duì)稱，所以分別新建。而從L04縱骨向外都是左右對(duì)稱的，只需在對(duì)稱性欄目選“左右對(duì)稱”就可同時(shí)建出兩根外底縱骨，參照?qǐng)D4-7。為了方便命名編號(hào)，將“零件編碼”設(shè)置于對(duì)應(yīng)的船體曲線名稱相同。由于船體曲線只是建模的輔助線，并不是船的一部分，所以“零件編碼”不會(huì)與船體曲線命名發(fā)生沖突。圖4-7“對(duì)稱性”分為左右對(duì)稱、僅左、僅右、船中四類，根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙確定?！靶筒囊?guī)格”根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)圖的要求而定。FB開(kāi)頭的型材表示扁鋼，BP開(kāi)頭的型材表

50、示球扁鋼，L開(kāi)頭的型材表示角鋼或者槽鋼。這幾種型材是造船過(guò)程中常用的鋼材。當(dāng)“型材規(guī)格”下拉菜單中的材料規(guī)格不滿足要求時(shí)，需要到“船體設(shè)置”的“船體標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)”菜單中根據(jù)圖紙的要求自定義型材規(guī)格，并重新復(fù)制標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。然后回到此界面重新定義曲面型材。 從“船體設(shè)置”進(jìn)入“船體標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)”，點(diǎn)擊“型材規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)”系統(tǒng)會(huì)彈出“型材標(biāo)準(zhǔn)定義窗口，如圖4-8所示。圖4-8“型材類型”選擇扁鋼，在“型材名”中選中FB200*10，將10改為12即可。“b”欄中的數(shù)值也會(huì)隨之改變。“a”表示扁鋼的長(zhǎng)度，“b”表示扁鋼的寬度。“a”、“b”值都不需要修改，都會(huì)隨著“型材名”中數(shù)值的變化而改變。“確定”即默認(rèn)新建了該型材，

51、“退出”后進(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)復(fù)制”。在標(biāo)準(zhǔn)類型欄選中“型材規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)”，進(jìn)行“復(fù)制選中的標(biāo)準(zhǔn)”操作。“退出”后重新進(jìn)行“曲面型材定義”，型材規(guī)格中就有了該規(guī)格的型材?！安牧吓铺?hào)”根據(jù)經(jīng)濟(jì)性、滿足強(qiáng)度要求的原則，一般選擇“A”牌號(hào)。設(shè)計(jì)圖紙要求或船廠特殊要求除外。“軌跡曲線”、“曲線偏移”、“位置標(biāo)簽”、“定義方式”、“型材朝向”由系統(tǒng)默認(rèn)給定?！昂穸确较颉笔且源w曲線為基準(zhǔn)線確定型材的厚度朝向。外底縱骨分為“向舷”和“向中”，根據(jù)理論線圖設(shè)置的板厚朝向而定?！捌鹗级恕奔词嵌x型材的起始位置，“終止端”是型材的終止位置。根據(jù)縱剖視圖可以確定，以“X=FR75-150”的形式來(lái)限定。點(diǎn)擊“端部連接”空白欄后

52、按鈕，SPD系統(tǒng)會(huì)彈出“端部連接”窗口，如圖4-9所示?！? 與它型材對(duì)接”表示此型材端部與其他型材端部對(duì)接，也可以直接在“端部連接”的空白欄鍵入“5”?！?”表示端部對(duì)接焊縫處，端部對(duì)接一般存在于分段對(duì)接處的縱向型材對(duì)接。點(diǎn)擊“端部形式”空白欄后按鈕，SPD系統(tǒng)就會(huì)彈出“型材端部切口定義”窗口，如圖4-10所示。圖4-9 圖4-10當(dāng)型材規(guī)格選擇球扁鋼(BP a*b)時(shí)，“連接方式”選擇“4與結(jié)構(gòu)面相接”，“端部形式”選擇“2100”。以21開(kāi)頭的代號(hào)（21*）可以表示球扁鋼、角鋼的端部形式，如圖4-10所示。1、2控制球扁鋼端部的角度，根據(jù)分段與分段的對(duì)接需要，一般都為90度。而圖中的a、

53、b、c、3、4、R1、R2在2100端部形式中為不可變量，不用考慮。4、 型材邊界孔定義型材邊界孔定義即是定義型材邊界處的開(kāi)孔。完成型材創(chuàng)建后點(diǎn)擊圖標(biāo)，在交互窗口中選中需要定義邊界孔的型材，系統(tǒng)會(huì)彈出邊界孔定義窗口，如圖4-11所示。圖4-11在“類型尺寸”欄下點(diǎn)擊，接著點(diǎn)擊按鈕，系統(tǒng)會(huì)彈出“邊界孔類型與尺寸”窗口。在“類型”欄選中“扇型孔”，半徑r為25，可以根據(jù)情況填其他數(shù)值。如圖4-12所示。圖4-12“邊界號(hào)”默認(rèn)為0?！拔恢谩币彩峭ㄟ^(guò)X向確定圓心位置。5、型材內(nèi)孔定義完成型材創(chuàng)建后點(diǎn)擊“型材內(nèi)孔”圖標(biāo)進(jìn)行型材內(nèi)孔定義。在交互建模窗口中選擇所要添加內(nèi)孔的的型材并彈出了如圖4-13所示的

54、窗口。圖4-13（1）在型材尺寸一欄下拉菜單中選擇按鈕彈出如圖4-14窗口，選擇內(nèi)孔類型 和尺寸；（2）在“定位面”一欄中填寫定位橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)，當(dāng)型材為縱骨時(shí)，以X=？來(lái)定位；（3）“距跡線高”一欄是內(nèi)孔在高度上的定位尺寸，這里跡線為型材上端部跡線（即為該型材所在的船體曲線）。圖4-146、曲面型材復(fù)制和修改點(diǎn)擊復(fù)制圖標(biāo)，根據(jù)建模交互窗口右下角的提示進(jìn)行操作。在復(fù)制型材之前相應(yīng)的創(chuàng)建船體曲線步驟不可省略，且最好在復(fù)制對(duì)象的腰圓孔和邊界孔都已經(jīng)完成的情況下進(jìn)行。“選擇要復(fù)制的對(duì)象”即選擇與將要建型材相似的已建型材，在模型中選擇相似型材后，點(diǎn)擊即將新建型材所在的船體曲線，然后單擊右鼠標(biāo)右鍵進(jìn)入“

55、曲面型材定義”窗口如圖4-15，完成相應(yīng)操作。注意“型材名稱”、“零件編碼”、“板厚方向”的修改，最后確定。圖4-15點(diǎn)擊圖標(biāo)，“選擇要修改的對(duì)象”可以修改已經(jīng)建好外底縱骨的相關(guān)數(shù)據(jù)，除了型材名稱，其他參數(shù)都可以根據(jù)需要進(jìn)行相關(guān)修改。通過(guò)以上一系列操作即可完成外底縱骨的創(chuàng)建。二、曲面板材的定義由于船體外板是由許多塊曲面板通過(guò)焊接拼裝而成的 ，所以建模過(guò)程中應(yīng)該考慮這些板縫的位置。而板縫位置是根據(jù)船廠常用板材尺寸確定的，以下給出幾種船廠常見(jiàn)的板材尺寸：8000*1800 10000*1800 12000*1800 8000*2000 10000*2000 12000*2000 8000*2200 10000*2200 12000*22001、定義曲面板縫 外板板縫的定義主要參照船體外板展開(kāi)圖，根據(jù)企業(yè)訂購(gòu)的板材規(guī)格和數(shù)目來(lái)制定，另外，使用板材還應(yīng)盡可能提高板材的利用率，達(dá)到節(jié)約成本的目的