第三章：船体构件展开

1、复习复习1、船体理论型线放样 船体理论表面的概念船体理论表面的概念 三个剖面图的投影关系三个剖面图的投影关系 理论型线光顺的步骤理论型线光顺的步骤 梁拱曲线的绘制梁拱曲线的绘制 通过梁拱曲线放样甲板中通过梁拱曲线放样甲板中心线心线2、肋骨型线放样u肋骨型线特点肋骨型线特点u肋骨型线放样步骤肋骨型线放样步骤u尾轴出口处肋骨型线的修尾轴出口处肋骨型线的修正正3、纵向结构线放样p 纵向结构放样步骤纵向结构放样步骤p 舷侧纵桁放样舷侧纵桁放样p 旁内龙骨放样旁内龙骨放样p 板缝线排列原则板缝线排列原则第三章：船体构件展开2.展开三要素展开三要素3.准线法展开纵向构件准线法展开纵向构件4 .准线法展开船

2、体外板准线法展开船体外板5.撑线法展开船体构件撑线法展开船体构件知识目标：知识目标：1、能叙述平面构件的展开原理2、能讲述外板展开三要素的求法3、能讲述可展曲面构件的展开原理4、能讲述倾斜式艏柱展开的原理和方法能力目标：能力目标：1、能展开平面构件2、能用测地线法展开菱形外板和扇形外形3、能近似展开倾斜式艏柱4、能展开纵向构件 教学要求：教学要求：掌握求空间曲线实长的方法掌握求空间曲线实长的方法；掌握船体外板、船体其它构件的近似；掌握船体外板、船体其它构件的近似展开展开 重点：重点：空间曲线与平面投影线之间的几空间曲线与平面投影线之间的几何关系。何关系。 教学内容：教学内容：船体构件有平面构件

3、、可展曲船体构件有平面构件、可展曲面构件和不可展曲面构件面构件和不可展曲面构件3 3类。有板材构件与类。有板材构件与型材构件两种，本章主要介绍板材构件的展型材构件两种，本章主要介绍板材构件的展开方法开方法第三章：船体构件展开第一节：展开的概念平面平面构构件（在件（在肋骨型肋骨型线图线图上上只有投影）求只有投影）求实实形形空空间间曲面曲面构构件件摊开摊开在平面上在平面上1、展开的概念可展曲面可展曲面舾舾装件，平行中体装件，平行中体处处外外板、大部分板、大部分纵纵向向构构件件不可展曲面不可展曲面大部分船体外板大部分船体外板2、构件展开、构件展开目的：目的： 绘制号料绘制号料草图或样板，草图或样板，

4、以便在平直以便在平直的钢板上号的钢板上号料料几何几何作图法作图法第一节：展开的概念平面平面构构件（在件（在肋骨型肋骨型线图线图上上只有投影）求只有投影）求实实形形空空间间曲面曲面构构件件摊开摊开在平面上在平面上1、展开的概念可展曲面可展曲面舾舾装件，平行中体装件，平行中体处处外外板、大部分板、大部分纵纵向向构构件件不可展曲面不可展曲面大部分船体外板大部分船体外板2、构件展开、构件展开目的：目的： 绘制号料绘制号料草图或样板，草图或样板，以便在平直以便在平直的钢板上号的钢板上号料料几何几何作图法作图法垂直准线法垂直准线法测地线法测地线法旋转线法旋转线法准线法准线法撑线法撑线法四边形展开三角形展开

5、第一节：展开的概念展开船体构展开船体构件（船体外件（船体外板有曲度）板有曲度） 将非可展曲将非可展曲面分割成若面分割成若干四边形，干四边形，展平四边形展平四边形并以准线加并以准线加以约束的近以约束的近似展开法。似展开法。将非可展曲将非可展曲面分割成若面分割成若干三角形，干三角形，以近似展开以近似展开曲面的方法，曲面的方法，依次展开每依次展开每个三角形个三角形 本节教学内容： 展开条件和展开的三要素 求投影实长 准线的确定 肋骨弯度的概念，求肋骨弯度第二节：展开三要素投影投影线线求求实长实长2 2、展开、展开三要素三要素肋骨肋骨弯弯度度确定确定准准线线展开构件的实际长度构件间的关系1、1展展开开

6、条条件件第二节：展开三要素1、投影、投影线线求求实长实长第二节：展开三要素（1 1）纵向曲线在一个肋距内的空间几何关系）纵向曲线在一个肋距内的空间几何关系22LLK 第二节：展开三要素（2 2）跨越数档肋距的曲线实长的求法）跨越数档肋距的曲线实长的求法 在肋骨型线图上，用样条录下投影线与各肋骨线交点在肋骨型线图上，用样条录下投影线与各肋骨线交点11、22、33、44； 以肋距以肋距L L作肋骨站线；作肋骨站线； 将样条伸直，将上面的将样条伸直，将上面的1144各点转划到相应的肋骨线上得各点转划到相应的肋骨线上得1 1、2 2、3 3、4 4点；点； 将将1 14 4点连成光顺曲线，即为空间曲线

7、实长线。点连成光顺曲线，即为空间曲线实长线。2、确定准线、确定准线（1）做准线的原因：）做准线的原因：船体纵向构件或外板在肋骨型船体纵向构件或外板在肋骨型线图上的投影一般为四边形或由一些四边形依次拼接线图上的投影一般为四边形或由一些四边形依次拼接而成而成 ，只求出四边形实长，四边形的形状不能唯一确，只求出四边形实长，四边形的形状不能唯一确定定 增加约束条件增加约束条件 做准线做准线 确定四边形在平面上确定四边形在平面上的相对位置的相对位置 保证四边形的唯一性保证四边形的唯一性（2）对准线的要求：）对准线的要求：做法便捷、贯穿整个构件，保做法便捷、贯穿整个构件，保证展开精度证展开精度（3）常用准

8、线：测地线、旋转线、垂直线）常用准线：测地线、旋转线、垂直线第二节：展开三要素3、肋骨弯度、肋骨弯度第二节：展开三要素（1 1）肋骨弯度的几何概念）肋骨弯度的几何概念将船体外板近似地视作圆柱面 平行中体部分平行中体部分：圆柱面的母线垂直于肋骨剖面，圆柱外板的法面与肋骨剖面平行(或重合)，其展开图上肋骨线呈直线。第二节：展开三要素 在首、尾部分在首、尾部分：圆柱外板的母线与肋骨剖面不垂直，外板法面与肋骨剖面斜交，展开图上的肋骨呈曲线状。 肋骨弯度：肋骨弯度：展开图上肋骨曲线与过其弦线的法面展开线(呈直线)间的最大拱度(图中的s)。第二节：展开三要素（2 2）肋骨弯度的求法）肋骨弯度的求法QR与与

9、CD组成的组成的圆柱面的法面圆柱面的法面纵缝纵缝准线准线观察：在一个肋距范围内，外板与其投影的观察：在一个肋距范围内，外板与其投影的空间几何关系。空间几何关系。PQ、OR：外板纵缝线。AB：展开外板所作的准线。AB：AB在3号肋骨剖面内的投影。QR：3号肋骨线QDR所对应的弦线，与AB 的交点为C。过C作AB的垂线CD。展开外板时，3号肋骨剖面对应的法面是QDR和CD所在的平面。DB：3号肋骨线的肋骨弯度值s。在一个肋距内外板上的曲线可近似看作直线。图d）表示图a）中的准线平面ABA。 在图d）中： AB：相邻两肋骨线所夹准线投影长（K） CB：肋骨线与其弦线所夹准线投影长（m） DB：肋骨弯

10、度值。手工放样用作图法画出准线平面上直角三角形和求肋骨弯度s。有以下关系成立：sKmL22KmKmsLLK式中：s肋骨弯度；m肋骨型线图上肋骨线与其舷线间的准线长度。第二节：展开三要素中间肋骨弯度的作图求取方法中间肋骨弯度的作图求取方法方向：外板展开图上肋骨弯度的方向应与肋骨方向：外板展开图上肋骨弯度的方向应与肋骨型线图上对应肋骨曲线的弯曲方向一致。型线图上对应肋骨曲线的弯曲方向一致。 本节教学要求： 纵向构件投影特点 展开方法 展开步骤 实例说明（扭曲、非扭曲构件展开）第三节：准线法展开纵向构件第三节：准线法展开纵向构件一、纵向构件投影特点一、纵向构件投影特点（1）形状各异）形状各异（2）与

11、肋骨剖面的交线均为直线）与肋骨剖面的交线均为直线二、展开方法：垂直准线法二、展开方法：垂直准线法三、展开步骤：三、展开步骤：（1）作垂直准线：一段、分段）作垂直准线：一段、分段（2）求口线及准线实长）求口线及准线实长（3）展开）展开第三节：准线法展开纵向构件1 1垂直准线法展开纵向构件垂直准线法展开纵向构件1 1）非扭曲型纵向构件的展开）非扭曲型纵向构件的展开（1 1）作准线）作准线（2 2）求准线实长）求准线实长（3 3）作展开图）作展开图构件特点构件特点：肋骨剖线为相互平行的直线。展开方法展开方法：作一垂直于各肋骨剖线的正截面与之相交，则交线在肋骨型线图上和展开图上均为垂直于肋骨剖线的直线

12、。实例实例：上下口有斜升的旁底桁的展开 第三节：准线法展开纵向构件展开步骤：展开步骤：作垂直准线：在中间肋骨剖线的中点处作肋骨剖线的垂作垂直准线：在中间肋骨剖线的中点处作肋骨剖线的垂线使之贯穿所有的肋骨剖线；线使之贯穿所有的肋骨剖线；求准线实长；求准线实长；作展开图：作展开图：作一直线，按伸长肋距标出各肋骨位置点得展开的准线作一直线，按伸长肋距标出各肋骨位置点得展开的准线；过各肋骨位置点作展开准线的垂线，用样条将准线至上过各肋骨位置点作展开准线的垂线，用样条将准线至上、下口线的各肋骨剖线长转录到展开图相应的垂线上，、下口线的各肋骨剖线长转录到展开图相应的垂线上，得与上、下口线的各交点；得与上、

13、下口线的各交点；分别光顺连接上、下口线各交点。分别光顺连接上、下口线各交点。第三节：准线法展开纵向构件2 2）扭曲状舷线纵垳的展开）扭曲状舷线纵垳的展开 这类构件的特点是其肋骨剖线是相互不平行的直线，实际上是一种不这类构件的特点是其肋骨剖线是相互不平行的直线，实际上是一种不可展开的螺旋曲面。因此，不可能有在肋骨型线图和展开图上均为直线的可展开的螺旋曲面。因此，不可能有在肋骨型线图和展开图上均为直线的准线存在。故通常采用分段作垂直准线并分段展开的方法近似地展开。准线存在。故通常采用分段作垂直准线并分段展开的方法近似地展开。第三节：准线法展开纵向构件扭曲舷侧纵桁展开扭曲舷侧纵桁展开1a+2b+3c

14、+4d内口线内口线外口线外口线圆弧法作交点求圆弧法作交点求2、2。不垂直不垂直第三节：准线法展开纵向构件分段作垂直准线1a、2b、3c、4d展开步骤展开步骤 ： 分段作垂直准线1a、2b、3c、4d； 求外口线、内口线和垂直准线的实长； 作展开图： 作三角形1a2和四边形1a21（有一直角，形状确定）的展开图得四边形1122的展开图； 依次作其余各段纵桁的展开图； 分别将外口线上的各点1、2、3、4、5和内口线上的各点1、2、3、4、5光顺连接。 本节教学要求： 十字线法展开船体外板 测地线法展开船体外板 扇形板测地线展开 菱形板测地线展开法 统一测地线法第四节：准线法展开船体外板 测地线：测

15、地线：连接曲面上两定点的最短的曲线。如果曲面是可展的连接曲面上两定点的最短的曲线。如果曲面是可展的，则在展开图上的测地线为一条直线。，则在展开图上的测地线为一条直线。 近似测地线：近似测地线：船体曲面很多不可展，但曲度较缓和，在展船体曲面很多不可展，但曲度较缓和，在展开图上的测地线可近似看作一条直线，要求测地线与基准肋骨线垂直。开图上的测地线可近似看作一条直线，要求测地线与基准肋骨线垂直。 近似测地线展开法近似测地线展开法：利用近似测地线作为展开外板的准线：利用近似测地线作为展开外板的准线二、测地线法展开船体外板二、测地线法展开船体外板（1 1）扇形）扇形板的测地线展开法板的测地线展开法# #

16、7 7# #6 6# #5 5# #4 4# #3 3# #2 2# #1 177665544332211上纵缝线下纵缝线O5O4O3 扇形板的测地线展开法扇形板的测地线展开法# #7 7# #6 6# #5 5# #4 4# #3 3# #2 2# #1 177665544332211上纵缝线下纵缝线O5O4O3O6b4a6 扇形板的测地线展开法扇形板的测地线展开法O7O2O1b1a3b2a4a7b5测地线O5O4O3b4a6# #7 7# #6 6# #5 5# #4 4# #3 3# #2 2# #1 177665544332211上纵缝线下纵缝线O6#6#7#5#4#3#2#17654

17、321O7O6O5O4O3O2O1上纵缝线下纵缝线#7#6#5#4#3#2#1肋距L样杆A样杆A7654321下纵缝线展开实长#7#6#5#4#3#2#1肋距L样杆A下纵缝线展开实长#6#7#5#4#3#2#17654321O7O6O5O4O3O2O1上纵缝线下纵缝线样杆C样杆BO7O6O5O4O3O2O1测地线展开实长上纵缝线展开实长#7#5#4#3#2#17654321O7O6O5O4O3O2O1#6#7#6#5#4#3#2#1肋距 LO7O6O5O4O3O2O1msm 求肋骨弯度求肋骨弯度O7O6O5O4O3O2O1spp41536721234567#7#6#5#4#3#2#1肋距 LO

18、7O6O5O4O3O2O1ms6754321754321O7O6O5O4O3O2O16m求展开图 展开图的作图方法展开图的作图方法ppO7O6O5O4O3O2O1s41536721234567#7#6#5#4#3#2#1肋距 LO7O6O5O4O3O2O1ms6754321754321O7O6O5O4O3O2O16m求展开图 展开图的作图方法展开图的作图方法#1#2#3#4#5#6#71234567上纵缝线下纵缝线 菱形板的测地线展开法菱形板的测地线展开法O7O2O6O5O4O3O1a5a4a3a2a1b7b6b5b4b3#1#2#3#4#5#6#71234567o 5b5=a3o3 o6b6

19、=a4o4 o4b4=a2o2 #7#6#5#4#3#2#1O7O2O6O5O4O3O1a5a4a3a2a1b7b6b5b4b3测地线#1#2#3#4#5#6#71234567上纵缝线下纵缝线mK肋距 LKsO4a3am回顾肋骨弯度的求法#7#6#5#4#3#2#1O7O6O5O4O3O2O1O7O2O6O5O4O3O1#1#2#3#4#5#6#71234567a3b5ppa3O4a3O4a3实长O3a3实长a3sO44实长4O44实长44 3实长O33实长321567pp632157 展开图的作图方法展开图的作图方法肋距 LKsO4a3am#7#6#5#4#3#2#1O7O6O5O4O3O2

20、O1a3O4a3O7O2O6O5O4O3O1#1#2#3#4#5#6#71234567a3b5pp44321567632157 展开图的作图方法展开图的作图方法肋距 LKsO4a3am第四节：十字线法展开船体外板内容回顾：内容回顾：1 1、展开的概念：把肋骨型线图表示的空间构件摊平的过程、展开的概念：把肋骨型线图表示的空间构件摊平的过程2 2、展开三要素、展开三要素（1 1）作准线）作准线四边形准线四边形准线撑线撑线（2 2）求实长）求实长（3 3）求肋骨弯度）求肋骨弯度第四节：十字线法展开船体外板知识目标知识目标1 1、掌握投影线求实长的方法、掌握投影线求实长的方法2 2、掌握肋骨弯度的计算

21、方法、掌握肋骨弯度的计算方法3 3、掌握船体外板展开的步骤、掌握船体外板展开的步骤能力目标能力目标能够用十字线法展开船体外板能够用十字线法展开船体外板第四节：十字线法展开船体外板四、十字线法展开船体外板四、十字线法展开船体外板（1 1）实质：垂直准线法。准线在型线图上的投影为直线，展开）实质：垂直准线法。准线在型线图上的投影为直线，展开也是直线。也是直线。有误差有误差 （2 2）适用范围：带有单向曲度的柱形外板；各肋骨线近似平行）适用范围：带有单向曲度的柱形外板；各肋骨线近似平行的双曲度外板。的双曲度外板。（3 3）展开步骤：）展开步骤： 1 1）作准线（在横剖面图上的投影）作准线（在横剖面图

22、上的投影） 2 2）求纵缝线及准线实长）求纵缝线及准线实长 3 3）求肋骨弯度）求肋骨弯度 4 4）展开）展开O7O2O6O5O4O3O1准线#1#2#3#4#5#6#71234567上纵缝线下纵缝线m#6#7#5#4#3#2#17654321O7O6O5O4O3O2O1上纵缝线下纵缝线abcedabcde第二节：展开三要素（2 2）实长的求法）实长的求法 在肋骨型线图上，用样条录下投影线与各肋骨线交点在肋骨型线图上，用样条录下投影线与各肋骨线交点11、22、33、44； 以肋距以肋距L L作肋骨站线；作肋骨站线； 将样条伸直，将上面的将样条伸直，将上面的1144各点转划到相应的肋骨线上得各点

23、转划到相应的肋骨线上得1 1、2 2、3 3、4 4点；点； 将将1 14 4点连成光顺曲线，即为空间曲线实长线。点连成光顺曲线，即为空间曲线实长线。第二节：展开三要素（2 2）实长的求法）实长的求法 在肋骨型线图上，用样条录下投影线与各肋骨线交点在肋骨型线图上，用样条录下投影线与各肋骨线交点11、22、33、44； 以肋距以肋距L L作肋骨站线；作肋骨站线； 将样条伸直，将上面的将样条伸直，将上面的1144各点转划到相应的肋骨线上得各点转划到相应的肋骨线上得1 1、2 2、3 3、4 4点；点； 将将1 14 4点连成光顺曲线，即为空间曲线实长线。点连成光顺曲线，即为空间曲线实长线。 第四节

24、：十字线法展开船体外板船体舭部外板特点：船体舭部外板特点：肋骨线近似平行肋骨线近似平行曲度变化和缓曲度变化和缓肋骨线实形，上下纵肋骨线实形，上下纵缝投影缝投影垂直准线法作一条准线求实长例：十字线法展开船体外板Z XCDDE#4#5#3#23mmBDECD准准 线线s ss sO3O33O3333理论肋距13245O1O2O3O4O5O4O5O2O1O22322O22322115544首首尾尾用十字线法展开图示外板。（作图要求：注明必要文字符号，保留必要作图痕迹）三、撑线法（三角线法）展开船体外板三、撑线法（三角线法）展开船体外板 撑线法：撑线法：应用可展曲面中的三角线展开法来近似展应用可展曲面中的三角线展开法来近似展开不可展曲面。开不可展曲面。 原理：原理：将不可展曲面分割成一定数量的小曲面三角将不可展曲面分割成一定数量的小曲面三角形，将小曲面三角形的三条曲线边近似看作直线边，并求形，将小曲