球首參數(shù)化設(shè)計方法及程序?qū)崿F(xiàn).pdf

1、船舶型線設(shè)計是船舶總體設(shè)計中一項極其復(fù)雜且又重要的內(nèi)容。船舶的結(jié)構(gòu)設(shè)計、性能計算、機(jī)艙布置以及生產(chǎn)放樣等都要以型線為依據(jù)，型線設(shè)計的效率也直接影響著整個船舶設(shè)計建造周期。而球首部分的線型設(shè)計是船舶型線設(shè)計中的一個難點(diǎn)。由于球首的空間形狀復(fù)雜且種類繁多，要?dú)w納出一套普遍適用的具體方法是非常困難的。通常，設(shè)計球首是針對具體的船型特點(diǎn)，根據(jù)一些基本規(guī)律和經(jīng)驗，確定一個或幾個球首方案，通過反復(fù)的模型試驗來改進(jìn)球首形狀并最后確定。所以球首的設(shè)計過

2、程非常繁瑣，且經(jīng)常需要修改，效率不高。因此，如何能夠快速生成船舶球首形狀是亟待船舶設(shè)計者解決的一個重要問題。 本文采用了球首三維邊界線設(shè)計方法，通過球首的三維特征邊界線來控制球首的曲面形狀。這些特征邊界線包括：縱向邊界線、橫向邊界線和球首首垂線處的橫剖線等。邊界線的形狀可通過特征點(diǎn)和矢量模長大小來控制。抽取點(diǎn)和矢量模長作為參數(shù)，當(dāng)參數(shù)選定后，即可控制球首三維特征邊界線的形狀，由三維邊界線進(jìn)一步驅(qū)動球首曲面的生成。通過定義球首切除

3、跡線和球首過渡曲面的最大寬度線來引導(dǎo)過渡曲面的生成，從而完成球首向船體的過渡。 以CATIA為開發(fā)平臺，VB為開發(fā)工具，運(yùn)用該平臺的二次開發(fā)技術(shù)和上文所述的球首構(gòu)成和曲面過渡方法，編制球首參數(shù)化設(shè)計程序。程序包括兩個主要模塊：一是球首主體的參數(shù)化生成；二是球首向主船體的過渡。程序中通過對視圖的操作來實現(xiàn)實時觀察球首主體的三維特征邊界線，供設(shè)計者觀察和修改參數(shù)以滿足設(shè)計的要求。 文中以23000t級散貨船為例，運(yùn)用本方法來