利用Intelliship的数据接口实现船体剖面模数计算自动化.docx

1、2007年12月船舶December.2007第6期SHIP&BOATNO.6计算机应用/CAD利用Intelliship的数据接口实现船体剖面模数计算自动化°何吾兴(708研究所上海200011)关键词Intelliship；数据存储结构;剖面模数摘要介绍了船舶三维设计软件Intelliship的数据结构，阐述了如何利用其开放的数据接口进行二次开发，实现船体剖面模数计算的自动化。中图分类号TP391.41文献标识码A文章编号1001-9855(2007)06-0061-04Calculationautomationofsectionmodulesbasedondataint

2、erfaceofsoftwareIntellishipHeWuxingKeywords:Intelliship；datastoragestructure;sectionmodulesAbstract:ThispaperintroducesdatastmctureandhowtocarryoutsecondarydevelopmentbasedonitsopendatainterfaceofIntelliship,a3-Dshipdesignsoftware,aswellastheautomationrealizationofmodulescalculationforhullsection.1前

3、言在船舶的结构设计中，船体剖面模数计算是船体结构工程师很重要的一项工作。在二维AutoCAD设计时代，因为二维图纸里没有足够的信息支撑，船体剖面模数计算是靠人工测量:、收集所需要的相关数据来完成的。随着船舶设计由二维向三维的转变，在三维立体模型中包含了充分的信息,能够提供各种各样的数据给工程师进行计算与分析。Intelliship是美国Intergraph公司针对船舶领域所推出的一款船舶三维设计软件，所有涉及数据都存储在MicrosoftSQL数据库（或者Oracel）里面，它的系统开放性也很好，用户可以用VB或VC直接对核心层进行编程。2Intelliship的数据存储结构在Intellis

4、hip里船体模型数据分三个层次存储:服务器端层，中间端层和客户端层。整个结构采用完整的C/S结构，一个服务器端可供多个中间端使用。以下是三个层次具体管理的一些功能，如表1所示：表1InteUiship数据结构客户端命令管理器工作集管理器用户命令船体视图事务管理器中间端构件对象及其属性与数据库的动态连接构件之间关系服务器端数据库2.1服务器端层服务器端层位于硬盘上，存储于数据库中。用【收稿日期2007-5-7作矗简介何吾兴（1978.4-）,男，汉族，福建人.工程师.上海交大在读研究生。研究方向：始辩结构设计。December,2007NO.6户一般不用直接访问服务器层。它将船体数据存储在七个数

5、据库中，Model,ProjectDataBase,Project_SCHEMA,Catalog,Catalog_SCHEMA,Report,Report.SCHEMA。数据库中有着成百上千的数据库表,存放着船体模型及其相关的各种数据信息。下面以储存板的几个SQL数据表作为例子作些说明：JPlate：记录了全船所有板的编号(ID),板的类型(PlateType),描述几何信息的文件名。(GeometryFileName)，描述(Description)，风格编码(Style-Number)oJUASPSPlateThickness：记录了全船所有板的ID和厚度(Thickness,用厘米表示)

6、。JUASPSPlateMaterial：记录了全船所有板的D和材料(Material，用代号表示)。JPlateConnectRelattionShip:记录了全船所有板的连接信息:哪些面参与了连接(SideToConnect),连接的构件(ConnectedObjects)o2.2中间层中间层对服务器端的数据进行封装，是联系服务器层和客户端层的桥梁，它将服务器层的数据加以整理后提供了一系列可供客户端层或者用户直接使用的接口。用户提取或修改构件的属性时不需要跨越数据库中的若干个表进行查询，而是像调用一个对象的接口一样方便。中间层还提供一些独立API,作为从服务端数据库中提取某类构件所用，并做

7、了一些将提取出来的数据向VB标准数据类型转化的接口。这里以板单元(CPlate)提供的接口为例子作一点说明：UPlate：可以获得板的种类(甲板板，舱壁板，船体外板，肘板等)，板厚，是否水密属性，命名规则，几何信息文件名UConnectable:获得板的哪些面有连接关系，并获得和哪个构件相连。USphttee：获得板被哪些构件切割。UDesignParent：获得此板被切割成哪些构件。USurfaceBody:获得此板的外轮廓曲线。UNamedltem:获得该构件的名称。UPlateGeometry:获得甲板的几何属性。UStructContinuouty:获得甲板连续性属性(这个属性是用户可

8、以设置的)UsystemChild:获得此构件在WorkspaceExplor-er中属于哪个上级单元。2.3客户端层客户端层对于船体构件的表示没有变化，而是提供了更多的实用API,这些API不仅可以对单个构件进行操作，而且可以对多个构件进行操作。例如:提取甲板上所有的梁等，以及针对界面元素上的操作(例如对GraphicView或者WorkspaceExplorer进行操作的API以及Filter的操作等)。3Intelliship中船体剖面构件的提取及剖面模数计算Intelliship里计算船体剖面模数的流程，如图1所示。图1船体剖面模数的计算流程根据Intelliship提供的接口，可以用

9、VB进行二次开发，编写船体剖面模数计算程序,使船体剖面模数计算自动化。下面结合程序的各个流程介绍一下主要API的调用。3.1获取计算剖面位置信息进行剖面模数计算，首先要确定计算剖面，在Intelliship里提取计算剖面的基本信息。利用Intdliship的数据接口实现船体剖面模数计算自动化 Sub(IHFrame).GetRootPoint(x,y,z)获得肋位所在平面的x坐标3.2提取构件,获得计算剖面处的构件信息给定了计算剖面后，要将与当前剖面相交的所有纵向构件的信息(包括板、纵向桁材和纵骨)从Intelliship里提取出来。 Property(JCommand).CommandTex

10、t设置查询命令的具体语句。例如:HSELECToidFromCORERangeQuery("&RefX&”,-100,-100,”&RefX+0.001&”，-0.001,100)H表示查询所有与RefX所在肋位相交的构件对象的ID。 Function(URangeAlias).GetRange()asGBox获得构件的范围(与x,y,z轴平行的Box) FunctionIsNeededPlate(oPlateasUPlate)判断板构件是否能够计入剖面模数计算注意:在计算剖面模数时,并非所有与当前计算剖面相交的船体构件都能够计入计算，所以需要对这些船

11、体构件进行筛选，获得能够参与剖面模数计算的所有有效构件。判断构件是否能够参与船体剖面模数计算的方法在很多地方都有讲述，在这里不一一赘述。举个简单的例子说明(图2)：对于甲板纵骨，认为当它在计算剖面前后一个型深范围内连续的,就可以计入剖面模数计算。图2纵骨长度的判断3.3计算剖面模数剖面模数的计算如下表2所示,需要从Intelli-ship里提取出构件参与计算的具体的相关属性信息,如:构件名称、尺寸、角度、位置等。表2剖面模数计算要素表123456789构件编号构件名称构件尺寸(mm)角度距参考轴距离Zi(m)剖面积欠(cm设置空间向最的x,y,z分量Sub(IJDVector).Set(x,y

12、,z)提取板单元剖面 Function(UWeightCGGrouping).DryCGX获得对象的形心x坐标(八z同理) Sub(IJWireBody).GetComplexStrings(pCom-plexStringsAsUElements)获得UWireBody的复杂曲线集合 Sub(IJComplexString).GetCurve(CurveAsObject)获得复杂曲线的某曲线段 Sub(Line3D).GetDirection(uvX,uvY,uvZ)获得线段的方向向量-Sub(Line3D).GetSPoint(SX,SY,SZ)静力矩Ai-Zi(cm2.m2)惯性矩AiZi

13、2(cmm")自身塑生军i。(cm*m")121ABc获得线段的始(末)端点 Sub(UCurve).ParamRange(SParam,End-Param)获得曲线的参数区间 Sub(UCurve).EndPoints(SX,SY,SZ,EndX,EndY,EndZ)获得曲线的起始点坐标(3) 提取型材单元剖面 Sub(IJWireBody).GetEndPoints(ppSPosAsUDPosition,ppEndPosAsUDPosition,ppSDirAsUDVector,ppEndDirAsIJDVector)获得IJWireBody的两个端点(型材支持UWir

14、e-Body接口) Sub(UProfileAttributes).GetProfileOrientationDecember.2007NO.6(pProfileAsUProfile,plntersectionPointAsIJDPosi-tion,pPrimaryOrientationAsIJDVector)获得型材的方向向量、角度 SubGetCrossSectionlnfb(oCurrentProfileAsUProfile)获得型材的剖面特性，包含厚度、宽度，剖面积等 FunctionGetProfilesSpanByPlate(oPlateAsU-Plate)计算型材的间距(4) 根

15、据提取出来的板、型材的信息计算剖面模数根据表1的数据，按照下列公式便可得到剖面的中和轴位置、惯性矩及强力甲板和船底处的剖面模数：剖面水平中和轴至参考轴的距离为：=专(m)剖面对水平中和轴的惯性矩为：/=2(C牛)(cm2m2)设中和轴至强力甲板和船底的垂直距离分别为Z和Z”则强力甲板和船底处的剖面模数分别为：下面的例子是在Intelliship基础上开发船体总纵强度计算的程序，剖面模数计算是其中的一部分。通过比较可以看出，程序计算的数值更为精确。图3所示是程序计算的界面，表3是图3中箭头所指项的具体数值及与手工计算值的比较，表4是剖面模数计算结果的比较。图3剖面模数计算表3剖面模数计算单项比较程序计算值手工计算值序号316名称L-S-102LBH1主机基座桁材腹板厚度(mm)88宽度(mm)590.962600距基线高度(m)0.8670.85剖面积(cm2)47.27748静矩(cm:xm)41.00940.8惯性矩(cm2xm2)35.57234.68表4剖面模数计算结果比较程序计算值手工计算值上纤维高度(m)6.6016.530中和轴距基线高度(m)2.8352.81总面积(cm2)2666.7542676.4惯性矩(cm2xm2)12185.20911740.2上纤维模数(cm2xm)3235