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

1、船舶型線設(shè)計(jì)是船舶總體設(shè)計(jì)中一項(xiàng)極其復(fù)雜且又重要的內(nèi)容。船舶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能計(jì)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(jì)的效率也直接影響著整個(gè)船舶設(shè)計(jì)建造周期。而球首部分的線型設(shè)計(jì)是船舶型線設(shè)計(jì)中的一個(gè)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(jì)球首是針對(duì)具體的船型特點(diǎn)，根據(jù)一些基本規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)，確定一個(gè)或幾個(gè)球首方案，通過(guò)反復(fù)的模型試驗(yàn)來(lái)改進(jìn)球首形狀并最后確定。所以球首的設(shè)計(jì)過(guò)

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(jì)者解決的一個(gè)重要問(wèn)題。 本文采用了球首三維邊界線設(shè)計(jì)方法，通過(guò)球首的三維特征邊界線來(lái)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(guò)特征點(diǎn)和矢量模長(zhǎng)大小來(lái)控制。抽取點(diǎn)和矢量模長(zhǎng)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(dòng)球首曲面的生成。通過(guò)定義球首切除

3、跡線和球首過(guò)渡曲面的最大寬度線來(lái)引導(dǎo)過(guò)渡曲面的生成，從而完成球首向船體的過(guò)渡。 以CATIA為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，VB為開(kāi)發(fā)工具，運(yùn)用該平臺(tái)的二次開(kāi)發(fā)技術(shù)和上文所述的球首構(gòu)成和曲面過(guò)渡方法，編制球首參數(shù)化設(shè)計(jì)程序。程序包括兩個(gè)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(guò)渡。程序中通過(guò)對(duì)視圖的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀察球首主體的三維特征邊界線，供設(shè)計(jì)者觀察和修改參數(shù)以滿足設(shè)計(jì)的要求。 文中以23000t級(jí)散貨船為例，運(yùn)用本方法來(lái)