基于CATIA的船體三維建模及穩(wěn)性計算.pdf

1、無論船舶在設(shè)計、建造還是營運(yùn)過程中，船舶穩(wěn)性都是受到普遍重關(guān)注的一個重要因素，船舶的穩(wěn)性與其人員財產(chǎn)安全、安全運(yùn)輸以及保護(hù)海洋環(huán)境等密切相關(guān)。以往的船舶穩(wěn)性計算通過數(shù)值積分實(shí)現(xiàn)的，而這種二維數(shù)值計算方法需要通過繁瑣的輸入加以實(shí)現(xiàn)造成其精確度欠缺。
　　精確構(gòu)建船舶模型是計算船舶穩(wěn)性的一項基本工作，也是船舶后續(xù)設(shè)計的基礎(chǔ)工作，所以船舶精確建模對于船舶設(shè)計結(jié)果的好壞顯得尤為重要。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種三維建模商業(yè)軟件不斷涌現(xiàn)，如何

2、進(jìn)行船舶快速準(zhǔn)確的三維建模也成為船舶設(shè)計中一個重要問題。CATIA V5基于Windows操作系統(tǒng)上的三維設(shè)計軟件，在航空領(lǐng)域應(yīng)用很廣且處于領(lǐng)導(dǎo)地位，但在船舶行業(yè)應(yīng)用起步較晚一些，卻也有針對造船諸如結(jié)構(gòu)、電氣、風(fēng)管和管系設(shè)計的專用模塊，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。CATIA可在三維曲面設(shè)計方面靈活運(yùn)用，能夠有效地進(jìn)行復(fù)雜型線及曲面光順，并提供了二次開發(fā)的接口，為船舶三維模型的相關(guān)計算的二次開發(fā)提供了便利。傳統(tǒng)上CATIA三維建模需要將船舶型值點(diǎn)逐

3、個手動輸入，操作繁雜且準(zhǔn)確性低，增大了船舶相關(guān)計算的誤差。為了解決以上難題，本文主要做了以下研究工作:
　　(1)研究了船舶在CATIA模型中從線框模型到曲面模型再到船舶三維實(shí)體模型的建立，并借助于計算機(jī)語言Visual Basic6.0對CATIA進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了通過讀取Excel中的型值表進(jìn)行船舶三維曲面實(shí)體的快速建模。并對船舶快速分艙進(jìn)行了必要的開發(fā)，減少重復(fù)性操作，簡化建模過程，為后續(xù)的穩(wěn)性計算提供數(shù)據(jù)模型。
　

4、　(2)基于所建立的三維曲面模型，二次開發(fā)了基于CATIA的肋骨型線圖自動生成，以及進(jìn)水角曲線的自動計算，使船舶的設(shè)計效率和質(zhì)量得到提高。
　　(3)實(shí)現(xiàn)基于三維模型的靜水力性能計算，通過CATIA三維快速建模進(jìn)而實(shí)現(xiàn)以模塊化與流程化的方式進(jìn)行相關(guān)靜水力的計算，幫助設(shè)計人員從耗時、繁瑣的設(shè)計過程中解脫出來，節(jié)省大量的人力與時間成本。
　　(4)本文提出了基于CATIA二次開發(fā)的船舶大傾角穩(wěn)性的計算方法，從而以自動化、參數(shù)化、