TRIBON-LINE模块操作手册课件

1、 第 1 页 共 91 页摘 要计算机技术的进步，使得造船技术得到迅猛发展，传统的造船方法已不能满足现代造船大型化，复杂化，高技术化需要。因此使用软件在计算机上造出一艘数字化船舶，成为造船技术的发展的新趋势。由瑞典 KCS 公司推出的 Tribon M2 造船软件，应用越来越广泛。该系统是世界上著名的计算机辅助设计与制造软件之一，利用它可以使设计工作极为精确而快速的进行。本文的主要内容是以 220KW 测量船为例介绍基于 Tribon 的初步设计，包括利用 Lines模块进行型线设计；利用 Surface & Compartment 模块介绍封闭船体的生成，同时对船体内部进行舱室划分；

2、最后利用 Calc & Hydro 模块对静水力曲线、横剖面面积曲线、可浸长度、稳性横截曲线、完整稳性及破损稳性等进行计算。关键词：Tribon M2；220KW 测量船；型线设计；静水力计算 第 2 页 共 91 页目 录第 1 章 绪论.11.1 数字化造船的概念.11.2TRIBON 系统概述 .21.3220KW 测量船的设计内容.3第 2 章 LINES 基础.42.1 常用工具栏.42.2 创建一个 LINES 文件.52.3 参数设置.62.4 创建 BOUNDARY曲线.72.4.1 创建 Stern Profile（艉中纵剖线）.72.4.2 创建 StemProfi

3、le（艏中纵剖线）.132.4.3 F.O.B(平底线)和 F.O.S(平边线) .152.5 本章小节.16第 3 章控制线和初步横剖线.173.1 创建控制线.173.1.1 创建尾封板.173.1.2 创建甲板边线.203.1.3 创建折角线.253.1.4 创建隧道顶线和隧侧底线.263.2 初步的横剖线.273.2.1 创建横剖线线数据文件.283.2.2 生成横剖线.293.2.3 初步光顺横剖线.333.3 本章小节.37第 4 章 3D 光顺.384.1 3D 光顺概述.384.1.1 3D 光顺的过程.394.2 分割船体.40 第 3 页 共 91 页4.3 创建 3D 曲

4、线.414.3.1 创建 Cline.414.3.2 创建 3D 曲线.434.3.3 比较横剖线.444.4 光顺 PLINE.464.5 插入水线和纵剖线.484.6 本章小节.50第 5 章 END SURFACES.515.1 水线末端的控制概述.515.2 使用 END SURFACES控制曲线末端.515.2.1 定义 radii 曲线.515.2.2 生成 End Surface.535.2.3 拟和水线到 End Surface.545.3 更新 SECTION.555.4 合并文件.565.5 本章小节 .57第 6 章 SURFACE PATCHES.586.1 PATCH

5、生成的规则及约束 .586.2 PATCH边界的创建 .596.3 创建 CRANKED PLINE.616.3.1 创建 Cline.616.3.2 创建 Pline.626.4 生成 PATCH.636.5 检查 PATCH的精度 .646.6 检查 PATCH的连续性 .666.7 输出 DML 文件.676.8 本章小节.69第 7 章 分舱.707.1 封闭船体(ENVELOPE)的生成.707.1.1 合并 Patch.707.1.2 创建甲板.72 第 4 页 共 91 页7.2 划分舱壁.757.3 生成舱室.807.4 本章小节.84第 8 章 静水力计算.858.1 导入文

6、件.858.2 基本参数设置.878.3 船型计算(FORM CALCULATION).878.4 浮态和稳性计算.898.4.1 完好状态下的浮态和初稳性计算.898.4.2 机舱破损时的浮态和稳性计算.928.5 本章小节.93结论.94参考文献.95致 谢.96附录.97 第 5 页 共 91 页1.3220KW 测量船的设计内容220KW 测量船是内河工作船，属 B 级航区，船型有以下特征：1、主尺度：设计水线长 LWL 34 米；型宽 B 7.2 米；型深 D 2 米；设计吃水 T 1 米2、双机双桨船，采用双球艉浅隧道3、B/T=7.2/1=7.2 很大对于该船的初步设计主要包括，

7、在已知该船型值表的基础上，通过使用 TRIBON 造船软件中的 Lines、Surface & Compartment、Calc & Hydro 三个模块完成对船体型线的光顺、船体曲面的生成、船体内部舱室的划分、以及相关的一些静水力计算。第 2 章 Lines 基础TRIBON M2 Lines 是为了设计和生产目的对船型进行定义的主要模块。使用 TRIBON M2 Lines，可以迅速设计出光顺的船型，包括一些复杂的船型，如不对称船型和多体船。已有的型线也可以作为母型进行新的设计。2.1 常用工具栏1、标准工具栏 standard图 2.1从左到右依次是宏编辑器、添加窗口、查

8、看、渲染、选择曲线、参数设置、创建、插值、2D 创建、3D 创建、编辑、曲线末端控制、曲面。2、视图工具栏 view图 2.2从左到右依次是横剖视图、水线视图、纵剖试图、立体试图、放弃缩放、放大、缩小、局部放大、上一个缩放、下一个缩放、清空、刷新。3、显示工具栏 第 6 页 共 91 页图 2.3从左到右依次是显示所有曲线、显示边界线、显示水线、显示纵剖线、显示 Knuckle线、显示 Tangent 线、显示 Pline、显示 Cline、显示曲面边界、显示曲面、显示 End Surface。4、编辑工具栏图 2.4从左到右依次是放弃、重做、拟和、显示点、显示曲线、显曲率半径、显示曲线包洛线

9、、显示曲线节点、选择曲线、接受曲线、放弃曲线。5、识别工具栏图 2.5从左到右依次是查询曲线名称、按一定范围查询名称、查询曲面名称。2.2 创建一个 LINES 文件点击开始菜单-程序-TRIBON M2-Lines，启动 TRIBON M2 LINES。在菜单栏上选择 file 点击下面的 new 新建一个*.blines 文件。在对话框中选择保存的目录，输入文件名“220kw 测量船”按下保存。图 2.6弹出 General Particulars 对话框如图 2.7。填入所需的主尺度，并选择所需要的单位 unit 设置，设置为 Meters。 第 7 页 共 91 页.图 2.7pres

10、s OK。同时会在建立*.blines 的目录里生成一个*.gpf 文件，用记事本打开，会发现里面记录了刚才输入的数据。2.3 参数设置创建好一个文件后，接着就是设置使用参数。在 Lines 中，沿船长的纵向坐标(X 坐标)有 3 种选择，Distance（距离） 、Frame（肋骨号） 和 Station（站号） 。点击标准工具栏中的图标,在弹出对话框(图 2.18)中选择 Data set 叶，选择 Distance并确定。 第 8 页 共 91 页图 2.82.4 创建 boundary 曲线在 TRIBON M2 LINES 中有很多曲线类型，它们有各自的职能并与其他的曲线相联系或者制

11、约其它曲线。在先期的创建过程中，Boundary 曲线一般包括：Stern Profile（艉中纵剖线） 、Stem Profile（艏中纵剖线） 、F.O.B(Flat of Bottom 平底线)和 F.O.S(Flat of Side 平边线)四条曲线。这四条曲线是所有曲线中优先级最高的曲线，它们对船舶的长、宽、高进行了限定。2.4.1 创建 Stern Profile（艉中纵剖线）Boundary 曲线，以及 Knuckle 线，Tangent 线等曲线的创建主要是通过 Create 对话框来实现的。点击标准工具栏上的 Create 图标。弹出如图 2.9 所示的对话框。选择 Curv

12、e Points 页，在 Type 下拉菜单中选择 Stern Profile。Stern Profile 属于 Boundary 曲线，为专用曲线，无须命名。可在下方图表中直接输入 Stern Profile 的坐标值，也可点击下方的Import 按钮，选择从文件输入，着需要之前做一个数据文件，如*.dat。 第 9 页 共 91 页图 2.9上面的操作已经生成了一组点，下面将用这些点拟合出一条曲线。首先点击视图工具栏中的图标，将当前视图改为 BUTTOCK，再点击编辑工具栏中的图标，将输入的坐标拟和成一条曲线。如图2.10。图 2.10很明显上面生成的曲线需要修改，点击标准工具栏中的编辑按

13、纽，在弹出的对话框中选择 Fitting 叶，对曲线上的点的类型进行修改，在 TRIBON M2 LINES 中点的类型有三种，为 Knuckle 点(折角点)，Tangent 点(切点)，和 Ordinary 点(普通点),其中 Tangent 点、 第 10 页 共 91 页Knuckle 点可以设置角度。如图 2.11，需要将某些点的类型进行改变。图 2.11在 Fitting 叶下选择 Knuckle 选项，并点击 Point Type 按纽，开始选择要改变类型的点，左击选点，右击结束选择。图 2.12再选择 Fitting 叶下选择 Tangent 选项，将和基线相切的点的类型设为切

14、点，由于该点之后应为一直线，因此在此切点设 0 度，方法是点击 Fitting 叶下的 Angle ON，设置角度值为 0 度，点击 Point Type 按纽，左键选取此切点，右键结束选择。点击编辑工具栏中的按纽，重新拟合曲线，点击视图工具栏中的 按纽，或右击窗口空白处，在下拉菜单中选择 Redrew，刷新窗口，可以看到重新拟合后的曲线。如图 2.13。图 2.13 很明显图 2.13 中两个 Knuckle 点之间应为直线，故应该删去这两点之间多余的点，点 第 11 页 共 91 页击标 Create 对话框上的 Points 页，点击 Remove 按钮，左键选择要删除的点，右键结束选择

15、，重新拟和曲线，并刷新屏幕。点击编辑工具栏上的按钮显示曲线的曲率半径，检查曲线是否光顺，如图 2.14。图 2.14在标准工具栏中选择 User Params，在弹出对话框中选择 Curve 叶。图 2.15Tufts 项，其中，Tufts Per 控制曲率蔟的疏迷密程度，值越大，曲率蔟越密；Curvature 控制显示的曲率蔟的长短，值越大，曲率蔟越长。在 Tufts Per 中键入 50，在Curvature 中键入 15，然后确定，并刷新。如图 2.16： 第 12 页 共 91 页图 2.16可以看出曲率簇的边缘过渡并不是很平滑，所以需要对其进行一定的光顺。光顺有手动光顺和自动光顺。点

16、击打开编辑对话框，选择Curve 叶，在最下方 Tolerance 中填入公差值为 0.001，此值为自动光顺时每次移动的位移量，点击下方 Auto Fair,即开始进行自动光顺，同时刷新屏幕，反复操作，可见曲线逐渐光顺，见图 2.17。这时如果拟合曲线，刷新后会发现，曲线并没有得到光顺，曲率分布还是原来的样子，这是因为自动光顺时，曲线已经不再经过输入的坐标确定的点(除了曲线的端点)。图 2.17这时如果拟合曲线，刷新后会发现，曲线并没有得到光顺，曲率分布还是原来的样子。这是因为 Auto Fair 的运算法则是直接处理 B-spline 的 Knot(节点)，而不是输入的数据点，所以曲线已经

17、不再经过输入的坐标确定的点(除了曲线的端点)。放大数倍后如图 2.18。这时需要将原来的输入点移到自动光顺后的曲线上，方法是选择编辑对话框中的 Ponits 页，图 2.19，在第 2 栏中选择 All，再点击 Move 按钮，这时再拟和曲线，刷新屏幕，可看出曲线已经被光顺。 图 2.18 图 2.19单击编辑工具栏上的按钮，接受曲线，在弹出的对话框(图 2.20)中选择 Accept，接受曲线，这时查看曲线栏(图 2.21)发现在 Boundary 下已经存在了 Stern Profile。 第 13 页 共 91 页 图 2.20 图 2.21对于自动光顺，需要注意的是光顺的次数不要太多，

18、而且 Tolerance 也不能太大，这是因为自动光顺的总趋势是使曲线向直线变化，次数太多的话，会使曲线偏离原来的形状。2.4.2 创建 StemProfile（艏中纵剖线）Stem Profile 的创建方法和 Stern Profile 相似，在 Create 对话框中电击 Import 按钮，选择之前已经录入坐标的数据文件 stern.dat。图 2.22 相应点的类型可直接在 Type 下拉菜单中修改。如图 2.23 第 14 页 共 91 页图 2.23点击 Create 生成曲线，点击，显示点，并显示曲率半径，注意到在 1 米水线以上艏纵剖线应为直线，如图 2.24。图 2.24点

19、击 Edit，在弹出的对话框中选择 Points 叶，点击最下方的 Line 按钮，图 2.25，按提示操作，选取直线的两个端点。修改后的曲线如图 2.26。很明显曲线需要一定的光顺。可以采用移动点和删除一些点来完成。图 2.25图 2.26对 Edit 中 Points 叶的第 2 栏进行如图 2.27 的设置，为移动横坐标次移动 0.001 米，点击 Move 开始选取要移动的点，左键选点，右键结束选择，对图 2.28 中所示的点进行移动，左击该点 3 次后，重新拟和并刷新。进一步光顺后接受曲线。 第 15 页 共 91 页图 2.27 图 2.282.4.3 F.O.B(平底线)和 F.

20、O.S(平边线)F.O.B(Flat of Bottom)和 F.O.S(Flat of Side)的创建会在以后的章节中提到。2.5 本章小节本章主要对 tribon m2 的使用做了简要的介绍，包括主要工具栏的介绍，以及如何创建一个新的 lines 文件，如何对主尺度的设置和主要参数的设置，并创建若干的边界线，如艏中纵剖线，艉中纵剖线，对 tribon 中创建曲线的方法，以及 tribon 中常用的光顺方法，如删除多余控制点，改变个别点的类型，自动光顺，手动移动相对坐标等方法，进行了介绍。 第 16 页 共 91 页第 3 章 控制线和初步横剖线3.1 创建控制线 作为边界线 Bounda

21、ry 的补充，有必要创建一些初始的 3D 控制曲线，如折角线Knuckle 和转圆线 Tangent，不像边界线 Boundary，系统会赋予一个标准化的名字，使用者必须指定一个名字来用于区分每条 3D 控制线。所采用的名字最多有 8 个字符，并且必须以字母开头。如果要用一条 3D 曲线生成一条 angle curve(角度线)，那么它的名字不能超过6 个字符，因为系统要增加两个字符以命名 angle curve。3.1.1 创建尾封板由于本船的尾封板属于 3D KNUCKLE 控制线，需要先创建两条 2D 曲线 CLINE 来合成，这两条CLINE 应为尾封板曲线在两个不同的视图的投影，点击

22、 CREATE 按钮，在下拉菜单 CURVE POINTS页，TYPE 下拉菜单中选择 CLINE。图 3.1命名为 btran，点击 Import 输入之前已经录入坐标的数据文件，左键 Create 生成曲线，在 Buttock 视图中显示曲线，如图 3.2。接受曲线。 第 17 页 共 91 页 图 3.2 图 3.3 WTRAN,如图 3.3。注意在 V=0.6 处有一个 TANGENT 点，在 V=0.02 处有一个 KNUCKLE 点，因此要在这两个 V 处插入点，方法是，在 EDIT 对话框的 POINTS 叶的第 4 栏中单选 V，并填入该点的纵坐标值，点击 INTERP INS

23、ERT 按钮，即完成插值。如图 3.4。改变点的类型，然后经过计算确定出该点的X 方向坐标，并对其进行修改即可。图 3.4显示曲率半径，并对其进行光顺。接受曲线。现在，尾封板在水线视图，和纵剖线视图的投影曲线已经生成，接下来要做的就是将这两条 2D 曲线合成为一条 3D knuckle 控制线。方法是在标准工具栏中选择 3D Construction 按钮，在弹出的对话框中选择 Merge 叶，如图 3.5 所示。在 Curve 下拉菜单中选择曲线类型为knuckle，命名曲线的 Name 为 tran，在 Master 下拉菜单中选择Buttock，在 Slave 下拉菜单中选择 第 18

24、页 共 91 页Waterline，这是会在 Master、Slave 两个窗口中显示出能够合并的曲线清单，分别在两个窗口中选出要合并的曲线，如图 3.5。点击 Create 开始创建。这时如果出现错误提示，说明两条待合并的 Cline 不匹配，需要 Cline 的边界进行检查。查看点坐标的方法是在 Edit 对话框中选择 Query 叶(图 3.6)，选择 Cursor，点击 Coordinate按钮，左键选择点，右键结束选择， 图 3.5查询结果会在输出窗口中显示。 图 3.6对两曲线的对应点的坐标修改一致后，合并后的曲线如图 3.7。图 3.73.1.2 创建甲板边线 甲板边线的创建也是

25、 3D 曲线，可以通过两条 Cline 合成来实现，但有一点要注意，由于甲板边线贯穿整个船长，如果只用两条 Cline 来合成，有时会出现错误。所以将甲板边线分成 3 段创建，中间直线部分做一段，首尾各做一段。这里以艏段为例，在艏部有艏升高甲板，纵剖视图如图 3.8 所示。 第 19 页 共 91 页图 3.8该段在水线视图中的投影如图 3.9。图 3.9此段在中线处有一半径为 0.5 的导圆，做法如下：1V=0 处插两个点，点击 Edit 对话框中选择 Points 叶，在插入点栏选择 V，填入数值为 0，点击两次 Interp Insert，插入两个点。2 在 Points 叶移动点栏中选

26、择 Relative，并键入 V 值为 0.5，点击 Move 按钮，点击中线处的点两次，移动后如图 3.10。 第 20 页 共 91 页 图 3.103键入 U 值为0.5，V 值为 0，对图 3.10 中两个点之一进行移动，移动后如图3.11。图 3.114.将图 3.11 中所标示的点转换为 Knuckle 点，然后在 Edit 对话框下的 Fitting 叶中的圆弧栏中选择 Tan+Rad，并输入 Rad 值为 0.27，Inc 值为 3。如图 3.12。点击 Arc 并选择曲线上的 Knuckle 点。则会出现如图 3.13 所示的圆弧。图 3.12 第 21 页 共 91 页图

27、3.13 5 这是对曲线进行拟合会发现如图 3.14 的错误提示，即决的办法是将圆弧两端的切点删除，直接用 Remove 删除会出现如图 3.15 的错误提示,需要先将加在Tangent 点上的角度去掉,方法是在 Edit 对话框上选择 Fitting 页,在修改点类型栏(图 3.16)中选中 Angle OFF，同时点击 Point Type 按钮，左键选择两个切点，右键结束选择。这时再用 Remove 按钮即可删除这两个切点。图 3.14 图 3.15图 3.166 重新拟和曲线并显示曲率半径，如图 3.17。有必要对图中所标示的区域的点进行适当的删除。原则是使曲线过渡自然。删除这些点后，

28、拟和曲线并显示曲率半径如图 3.18。 第 22 页 共 91 页图 3.17图 3.18并对曲线进行进一步的光顺，最后的曲线如图 3.19。接受曲线。对该段甲板边线在两个使视图中的投影 Cline，进行合并。命名为 ds3。 第 23 页 共 91 页图 3.19艉部的甲板边线创建方法和其相似，不再赘述。中间直线部分可以通过在 Create 对话框的 Curve Points 叶（图 3.20）创建，在 Type下拉菜单中选择 Cline。直接输入 3 维坐标即可。至此，甲板边线的创建完毕。在纵剖视图和横剖视图中的投影如图 3.21。图 3.213.1.3 创建折角线本船的折角线有两条，即在

29、中纵剖线附近的折角线和甲板边线附近的折角线。类型为Knuckle。纵剖线附近的折角线的创建是这样，由于它和中纵剖线只在 Y 坐标上有差异，因此对中纵剖线进行修改即是该折角线。方法是这样的，在曲线栏中展开 Boundary，双击 Stem Proflie 和 Stern Proflie,在水仙视图显示这两条曲线，在编辑工具栏中点击 Modify 按钮，左键选择 Stem Proflie。使该曲线处于编辑状态，并显示曲线上的点。在 Edit 对话框中的Points 叶第 2 栏进行如图 3.22 的设置，并单击每个点，即对每个点的的 Y 值增加 0.02。拟和并接受曲线，在弹出的对话框中选择 As

30、,并在下拉菜单中选择曲线类型为 Knuckle。命名为 stnk。如图 3.23。 第 24 页 共 91 页 图 3.22 图 3.23同样的方法对 Stem Profile 进行修改，不同的是此处的折角线的范围和 Stem Profile 不同，即折角线的 Z 坐标最大为 1。因此要对 Stem Profile 的修改除了移动点还要删去部分点。具体操作不赘述。甲板边线附近的折角线的创建可以在 Create 对话框中，通过直接输入 3 维坐标的方法创建一条 Knuckle 线。并可以在水线视图和纵剖线视图中对其进行光顺，如果在两个视图中都得到光顺，在横剖视图中自然得到光顺。需要注意的是再图

31、3.24 中所标示的区域再光顺时折角线不能在 V 方向超过甲板边线，应尽量重合。 在后续的章节中还会对其进行一定的修改。图 3.24至此，折角线的创建告一段落。3.1.4 创建隧道顶线和隧侧底线本船属于内河船，吃水较浅，采用隧道型尾，可以加大螺旋桨的直径，有利于提高推进效率。隧道顶线和隧侧底线类型是转圆线，在 tribon 中称作 Tangent 线。其创建方法和Knuckle 线类似。在 Create 对话框中的 Curve Points 叶中，在 Type 下拉菜单中选择 Tangent，命名曲线，并输入曲线的 3 维坐标，点击 Create 按钮即可生成曲线。使用编辑工具栏对曲线进行光顺

32、。注意，隧道顶线和隧侧底线与尾封板一定要相交。修改后的隧道顶线和隧侧底线如图 3.25 所示。 第 25 页 共 91 页图 3.25控制线的创建对于横剖线密切相关，因此在后续的章节中有时考虑横剖线的因素还要对控制线作一定的修改。3.2 初步的横剖线横剖线是船体型线中最先被创建的，它的创建方法和一般的曲线不同，是通过数据文件创建。它的光顺与否对于型线设计至关重要。 第 26 页 共 91 页图 3.263.2.1 创建横剖线线数据文件TRIBON M2 自带了一个用于输入横剖线型值的工具Britfair Edit(开始程序Tribon M2Lines UtilitiesBritfair Edi

33、t)，其操作界面如图 3.26。点击 GPF 按钮，在弹出的 General Particulars 对话框中点击 Import 按钮输入该船的主要尺度，点击 OK 关闭该对话框。点击 Axis 按钮，在弹出的 Axis 对话框中选中 Use Station，即使用站号作为单位，点击 OK 结束对话框。在界面的左下方键入 xdiff 值为 34 第 27 页 共 91 页即两柱间长。点击 New 按钮即开始输入横剖线的坐标，在右边的窗口会显示横剖线的大致形状，以便随时修改错误的输入。如图 3.27。型值录入结束，将文件包存为 220KW.bri。图 3.273.2.2 生成横剖线在 Creat

34、e 对话框中选择 Design 叶，在 Type 中选择 Britfa，并点击 Import,选择220KW.bri。型值已经输入到了曲线栏下的 Design 目录下。点击标准工具栏中的图标，弹出 Fairing 对话框，如图 3.28。选择 Fit 叶，在 Curve Type 中选择 Section，在 Selection 中选择 All，在 Interpolation 中选择 Design，在 Option 中选择 Accept，最后点击 Apply 显示出生成的横剖线。如图 3.29点击对其中任意一条横剖线进行编辑，显示点会发现横剖线上多了一些 Knuckle 点或 Tangent 点

35、，因为曲线自动捕捉的它所在剖面与控制线的交点，并生成了相应类型的点。很明显在横剖线接近基线平面的部分曲线缺乏控制，随意性较大，应该补充若干的控制线。此船在底部有一定的底升，因此可以在横剖视图中做出一条底升高的参照线，这里选择做一条 Cline。如图 3.30。 第 28 页 共 91 页图 3.28图 3.29 第 29 页 共 91 页图 3.30大致按照各横剖线和升高线的相切位置，定出各个切点 Y 方向的位置。 结合各点的站号，可以确定各点的 X、Y 坐标，然后在水线视图中以 Z=0 做出个一条Tangent 控制线，如图 3.31。图 3.31对其进行光顺，记录下各站的 Y 值，与然后再

36、 0.1M 的升高线上用插值的办法计算出各个点的 Z 坐标。插值的方法如图 3.31。空白处填入已知的一个坐标，点击 Interpolate 会在输出栏显示计算出的该点的 3D 坐标值。图 3.32现在已经知道了这条切线的每个点的 3D 坐标，用 Create 对话对话框创建该 Tangent线。命名为 Fb。 第 30 页 共 91 页在艉部还有一条 Tangent 控制线要做，如图 3.33。该曲线位于 Y=0.6 处的纵剖面内，要求与 Fb 相交，做法不赘述，要求与 Fb 相连接，命名为，Rake。如图 3.34。图 3.33图 3.34这时重新导入横剖线，会发现底部的艉部横剖型线虽得到

37、一定的改善。但仍需要进一步的调整，这就需要对其进行初步的光顺。3.2.3 初步光顺横剖线这里所说的光顺只是初步的光顺，仅仅考虑每条的横剖线的光顺。在曲线栏中同时选中艏部的十条横剖线，在右击快捷菜单(如图 3.35)中选择 Switch Off，即将艏部 10 条横剖线关掉，刷新并显示 Section。则只显示艉部的 10 条横剖线。 第 31 页 共 91 页图 3.35显示每一条 Section 的点，如图 3.36。删除对于明显影响曲线光顺的多余约束点，注意不要删掉 Tangent 和 Knuckle 控制点，因为这是横剖线与控制线和边界线相交确定出的点。在初步光顺和 3D 光顺过程中都不

38、能修改。图 3.36删除多余点后，重新拟和各横剖线，并在输出栏下面的命令输入栏中输入dis sec 0 thr 10 1/ku，意位显示从 1 到 10(增量为 1)10 条横剖线的曲率半径，如图 3.37。 第 32 页 共 91 页图 3.37对于横剖线的光顺可以采用宏，点击标准工具栏中的按钮，打开宏编辑器，在其中输入如图 3.38 所示的语句。图 3.38该程序的意为，对 0 到 10 站的横剖线，以 Tolerance 为 0.001，同时进行光顺。采用这种方法进行光顺的缺点是和自动光顺一样，只不动曲线的两个端点，因此曲线上的控制点(折角点和切点)会发生移动，这是不允许的。由于在艉部存

39、在隧道顶线和隧侧底线，故不宜采用此种光顺。但可以采用分段光顺。在 Edit 对话框的 Curve 叶下的 Fairing 栏中选择 Cursor,在 Tolerance 中输入 0.001，点击 Auto Fair 会弹出如图 3.39 的提示，选择要光顺的曲线段的低的一个端点，选定该点后会弹出如图 3.40 所示的提示，按提示选择高的端点。 第 33 页 共 91 页 图 3.39 图 3.40注意，采用这种光顺方法仍要在拟和之前将点移到线上。对于在靠近船舯的舷侧接近甲板的位置，横剖线不能出现超出船宽范围的情况，应在考虑光顺情况的前提下，做出一条平边线(FOS)，类型为 Tangent。未加

40、 FOS 和加了 FOS 的对比如图 3.41，可见横剖线得到了纠正。图 3.41自动光顺不能完全替代手动光顺，光顺的趋势还是要靠操作者的经验来决定。对艏部和艉部的横剖线初步光顺后，还要进行 3D 光顺。3.3 本章小节在这一章中首先主要介绍了一些基本控制线的创建，包括 knuckle 线，如折角线，如尾封板、甲板边线；tangent 线，如隧道顶线，隧侧底线等。这些曲线创建的好坏对于创建后续的曲线有很大影响，通过创建这些曲线，对曲线的类型做了一定的介绍，并通过对甲板边线的创建，对创建 3 维曲线的方法做了介绍。初始横剖线的创建也在这章做了介绍，包括如何使用辅助软件进行横剖线坐标的录入，创建数

41、据文件。同时还对初始横剖线进行了初步的光顺，由于本船有隧道结构，存在隧道顶线、隧侧底线等控制线，故不易采用自动光顺，可采用手动光顺或分段自动光顺。 第 34 页 共 91 页同时在光顺横剖线的同时要注意在舷侧，横剖线不能超过船宽范围，在底部横剖线不能超过底升高线的控制范围，故在此添加了两条控制线 fob、fos。初步光顺过的横剖线可用于以后的进一步 3 维光顺。第 4 章 3D 光顺4.1 3D 光顺概述传统的光顺手段中，为了获得光顺的船型，必须定义很多正交曲线。这往往是一个老时费力的过程。为了简化和加快光顺进程，在 Lines 中可以采用使用采用少量 3D 曲线(如，Pline)的方法。这需

42、要在原始的横剖线基础上创建一系列的 3D 曲线，这些曲线是通过在横剖面上定义 Cline 和横剖线相交形成的。这些 3D 曲线需要经过不断的光顺，并且横剖面的数量也会增加，直到满意。这时可用横剖线插出比较光顺的水线和纵剖线。如果需要进一步的光顺，可以通过对 3D 曲线地修改来完成，同时横剖线进行更新，水线和纵剖线也随之更新。一般在艉部常常会插入很多横剖线，这就需要在局部适当 3D 曲线来对其进行控制，以达到光顺。在典型的光顺过程中，在船的末端往往按肋距或半肋距插入横剖线。通常 3 曲线不会一直延伸到艏中纵剖线，会停留在最后一站上。这时通常的做法，因为水线的末端部分通常是通过定义一个 End S

43、urface 来控制的。在定义 3D 曲线时，要注意的是他们不能穿过 Knuckle 线和 Tangent 线，以及其他的Pline。4.1.1 3D 光顺的过程输入初始控制 第 35 页 共 91 页曲线和横剖面线 在 section 视图 定义初始的 clines 依据 clines 和 sections 创建 plines 只使用 3D 曲线 重新拟合 sections 光顺 plines 重新拟合 sections 和 插入附加的 sections 重新光顺 plines/增加 和光顺原有的 plines 重新拟合 sections 使用 sections 插入 waterlines

44、和 buttocks 完成4.2 分割船体当使用 3D 曲线进行光顺的时候，很方便的做法是为船的艏艉部分创建两个数据库，因为定义同时适合艏艉两部分船体的 3D 曲线。整个船体应该在一个横剖面内的一条横剖线处，或在一条 Tangent 线，Pline 处。在 File 下拉菜单中选择 Split Ship，弹出入图 4.2 的对话框。 第 36 页 共 91 页 图 4.1 图 4.2系统会在所要分割的船的路径内自动生成两个文件，选择 Section10 为分割位置，点击 Split，会弹出如图 4.3 的对话框。提示系统不能创建角度线，这条信息可以被忽略。图 4.3在对船体进行分割的时候，会在

45、分割出创建一条何分割线相同的 Tangent 线。然后创建角度线来控制水线和纵剖线交点，因为现在还没有水线和纵剖线，所以现在不能创建角度线，警告可以被忽略，点击确定。之后还会弹出入图 4.4 所示的提示，提示是否保存，点击确定。图 4.4点击 File/Open,打开“220kw 测量船 a.blines”。4.3 创建 3D 曲线3D 曲线是通过定义 2D 曲线 Cline 和初始的横剖线相交来创建的。 第 37 页 共 91 页图 4.54.3.1 创建 Cline在定义第一条 Cline 的时候，要检查横剖线哪些区域由相同的曲率，如反曲点，曲率正负最大的点等等。Cline 应尽量经过有共

46、同曲率的点，且 Cline 越简单越好，一般由四个点定义即可。剩余的区域可以将 Cline 均匀分布，这和经验与原始横剖线何有 3D 曲线定义的横剖线的比较有关。Cline 的名字最长不能超过 6 个字符，定义 Cline 的名字如图 4.5，点击弹出如图 4.5的对话框，在 Cline 叶下的 Curve Type 下拉菜单中选择 Curve，并填入名字，点击 Create开始创建。左键 4 个点，右键结束，显示曲线的曲率，避免反曲。如图 4.6。 第 38 页 共 91 页图 4.6如果有反曲现象，使用 Edit 对话框移动点，以消除反曲，简化 3D 曲线地曲率分析。创建的所有 Cline

47、 如图 4.7。图 4.7对于某些很短的 Cline，用两点定义的直线即可。 第 39 页 共 91 页4.3.2 创建 3D 曲线图 4.8Cline 是用来创建 3D 曲线的，通过它他们和主要控制曲线，如边界线，折角线，等，以及横剖线相交得到 3D 曲线。任何类型的 3D 曲线都可以这样创建，用于光顺的 Pline 就是这样创建的。创建 Pline 的方法是这样的，点击标准工具栏中的按钮，使用 Intersect 叶，在 Type下拉菜单中选择 Pline，输入 Pline 的名字，并选择与横剖线相交所使用的 Cline，一般Pline 和 Cline 使用相同的名字。在 With 栏中选

48、择 Sections，点击 Create，创建 Pline。注意，在水线视图中 FOB 之内的点要删除，与 FOB 相交的切点要在纵剖线视图中设0 度。如图 4.8同理，在水线视图中将与 FOSB 相交的切点设置 0 度，并删除 FOS 范围内的点。没有与 FOS，FOB 相交的曲线期于分割线相交产生的切点，也要设置 0 度，Pline 在横剖视图中接近垂直的要在水线视图中设置 0 度，接近水平的要在纵剖视图中设置 0 度。4.3.3 比较横剖线这一步操作是要把用用 Pline 插出来的横剖线和光顺过的初始横剖线做比较，这是要保证用来总体光顺的初始点能够精确的代替原始数据。使用 Fairing

49、 对话框，在 Fit 叶下的 Interpolation 栏中不要选择任何项目。在 Selection栏中选择 All，保证 Options 栏中的 Accept 没有被选中。然后点击 Apply。见图 4.9 第 40 页 共 91 页图 4.9结果应该是新的和旧的横剖线具有良好的一致性。如图 4.10如果结果不是这样的话，就应该修改 Cline，并且要更新 Pline。也有可能需要添加更多的 Cline 和 Pline。总之，10 到 15 条 Pline 对于光顺地开始阶段是足够的。如果新插出的横剖线可以接受，就可以选中 Fairing 对话框中的 Accept，并点击Apply。这是所

50、有的旧的横剖线将被替换。图 4.10 第 41 页 共 91 页4.4 光顺 Pline一般地，采用自动光顺或者改变点的坐标即可完成光顺，这一步骤在整个过程中是最重要的，直接影响整个船体的光顺效果。同时这一步骤也是十分的繁琐复杂。因为不能够只考虑单独一条的 Pline 是否光顺，同时要不断的观察用这些 Plines 插入的 Sections 是否光顺。首先采用自动光顺，大致光顺 Plines，重新插入 Sections，然后同时打开两个绘图窗口，一个显示 Section 视图，另一个显示 Waterline 或者 Buttock 视图，在第一个窗口观察Sections 在什么地方还需要光顺，应

51、该增加还是减小横坐标或纵坐标，在第二个窗口进行相应的修改，再次返回到第一个窗口重新插入 Sections。在 Sections 较为光顺时，用原来的 Clines 再次重新插入 Plines，如此反复，就能够得到光顺的 Sections 组图。3D 光顺是一个很耗费时间和劳动的过程，要想较快地，顺利地完成，不但需要使用者要有一定经验，还需要使用者有一定的耐心。注意，为了检查横剖线的光顺和各横剖线之间的疏密程度是否合适，需要插入更多的横剖线。 图 4.11使用 Fairing 对话框，在 Selection 栏中选择 Range，如图 4.11。填入数据，选择Accept 并 Apply。插出横

52、剖线如图 4.12。 第 42 页 共 91 页图 4.12在这里还要注意：在局部较难控制的地方，还需要在适当的增加 Pline，但不是 Pline越多越能解决问题，较多的 Pline 就不容易控制它们的空间关系，也很难得到光顺的Sections。4.5 插入水线和纵剖线当横剖线达到了满意的光顺程度，就可以用 Pline 和横剖线插出水线和纵剖线。插入水线和纵剖线也是使用 Fairing 对话框。其方法和横剖线类似，故不赘述。图 4.13在插入 1 米水线的时候，由于在床的艉部有隧道存在，会出现如图 4.13 的情况，解决的办法是将此条水线分成两部分，在 Accept 的时候，修改曲线的保存类

53、型，一部分仍存为1.0 水线，另一部分存为 Pline，名为 PW1，如图 4.14。 第 43 页 共 91 页图 4.14用 Pline 和按肋距插出的艉部水线(0 到 1.75 间隔 0.25)，如图 4.15。图 4.15同样的方法插入纵剖线。检查 Waterlines 和 Buttocks 是否光顺，如不光顺则要修改Sections 和 Pline。艏部的 Pline 布局如图 4.16。纵剖线如图 4.17。图 4.16 第 44 页 共 91 页图 4.174.6 本章小节这章的要进行的工作是重中之重，因为 3 维光顺是型线部分最耗时，并最需要经验与耐心的一环，对于以后曲面的生成

54、是否成功，以及后续操作的有很大的影响，所以这一部分要十分注意。光顺主要借助于 pline，这些 3 维曲线使用使光顺过程得到很大程度的简化。这是对传统光顺的改进。光顺横剖线线时要不时的插入更多的横剖线，一检测 pline 布局是否合理。Pline 的光顺要给一定的注意，在曲率变化剧烈的部分，要注意不要只针对某一点进行移动，要综合考虑曲线的走势，以及和横剖线之间的相互关系。光顺好适当插入纵剖线和水线，如发现不光顺，要对 pline 进行一定的修改，直到满意。在艉部水线可能会出现一条水线有两部分的情况，这是由于艉部有隧道的原因，可将水线的一部分另存为一条 pline。第 5 章 End Surfa

55、ces5.1 水线末端的控制概述在上一章中生成的水线，在艏部末端是没有任何控制的，只是简单的以任意的角度与中纵剖线相交。 第 45 页 共 91 页图 5.1为了控制水线的末端，可以采用两种办法。一是在水线的末端进行简单的角度控制，近似于实际的船型；另一种办法是定义一个 End Surfaces，进而达到真实的船型，生成水线末端以供其他曲线的插值。这里只对 End Surfaces 控制水线末端的办法做一介绍。5.2 使用 End Surfaces 控制曲线末端生成 End Surfaces 有两种途径，通过 half siding 曲线或 radii 曲线。在水线末端没有导圆控制的时候采用

56、half siding 曲线，本船的水线末端有导圆控制，因此只需定义 radii 曲线即可生成 end Surface。5.2.1 定义 radii 曲线通过点击工具栏上的图标，打开 Curve Ending 对话框，在 HS/Radius 叶下选中Stem，并在其中的 Curve 栏中选择 Radius，Method 栏中选择 Manual,再在下面的 Manual栏中键入各个水线高度及其对应的半径。如图 5.2。 第 46 页 共 91 页图 5.2点击 Create，并拟和曲线，会发现曲线是由艉柱处以各自高度为纵坐标，半径为横坐标点连接而成。如图 5.3。图 5.3接受曲线，系统会自动在

57、曲线栏中的 Boundary 栏下添加该曲线，并命名为 Stem Radii。5.2.2 生成 End Surface系统默认的是 End surface 与中纵剖线垂直的被创建。如果在水线面上有圆弧被要求定 第 47 页 共 91 页义，则需要创建一条 Eccentricity 曲线来控制需要圆弧 Waterline 的范围。该船的 Waterline的末端都处理成圆弧，所以要创建一条 Eccentricity 曲线来控制所有的 Waterline。图 5.4在 Curve Ending 对话框中选择 End Surface 叶，在 Create 栏中选择 Eccentricity Curv

58、e，点击 Create 生成该曲线。可以看到该曲线是与艉垂线相联系的，并控制了所有的Waterline，所以保存曲线，系统自动命名为 Stem Eccentricity。继续在 Create 栏中选择 End Surface，点击 Create 生成 End Surface。如图 5.5。在其它的时候可以通过点击标准工具栏中的图标，显示 End Surface。图 5.55.2.3 拟和水线到 End Surface为了拟和水线到 End Surface，必须定义一条 Transition 曲线，控制水线开始向 End Surface 拟和的位置。Transition 曲线是一条 2D Cli

59、ne，并要求在纵剖视图中定义。将当前视图改为纵剖线视图，将艏部放大，在图 5.4 的对话框中选中 Transition 第 48 页 共 91 页Curve，并点击 Create，开始用鼠标左键创建曲线上的点，第一个点要低于基线，最后一个点要高于最高的水线。接受曲线，系统会自动将其命名为 Stem Transition，保存在Boundary 栏中。Transition 曲线被定义成任何的形状，无论是直线还是复杂的曲线。在更新水线之前，现在水线视图中显示艏部的水线。在 Curve Ending 对话框中选择 Update 叶，选中 All,，点击 Apply 更新水线。如图5.6。红色的线是水

60、线和 End Surface 相交的部分，虚线是 Transition Curve 和 End surface 之间重新拟合的 Waterlines。由于 Accept 没有被选中，所以现在更新的水线没有被保存。如果水线能够被接受，就可以选择 Accept 并点击 Apply。图 5.6当水线被更新后，系统会生成一条 Tangent 线，控制 B 样条曲线和 End surface 的结合点。可以在 Boundary 类型曲线的列表中找到，右击选择 Display 查看该曲线。如图 5.7。图 5.7 第 49 页 共 91 页5.3 更新 Section无论采用什么办法控制水线的末端，更新了水线之后就要同时更新横剖线。如