TRIBON-LINE模塊操作手冊

1、 第 1 頁 共 91 頁摘 要計算機技術(shù)的進步，使得造船技術(shù)得到迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的造船方法已不能滿足現(xiàn)代造船大型化，復(fù)雜化，高技術(shù)化需要。因此使用軟件在計算機上造出一艘數(shù)字化船舶，成為造船技術(shù)的發(fā)展的新趨勢。由瑞典 KCS 公司推出的 Tribon M2 造船軟件，應(yīng)用越來越廣泛。該系統(tǒng)是世界上著名的計算機輔助設(shè)計與制造軟件之一，利用它可以使設(shè)計工作極為精確而快速的進行。本文的主要內(nèi)容是以 220KW 測量船為例介紹基于 Tribon 的初步設(shè)計，包括利用 Lines模塊進行型線設(shè)計；利用 Surface & Compartment 模塊介紹封閉船體的生成，同時對船體內(nèi)部進行艙室劃分；最后利用

2、 Calc & Hydro 模塊對靜水力曲線、橫剖面面積曲線、可浸長度、穩(wěn)性橫截曲線、完整穩(wěn)性及破損穩(wěn)性等進行計算。關(guān)鍵詞：Tribon M2；220KW 測量船；型線設(shè)計；靜水力計算 第 2 頁 共 91 頁目 錄第 1 章 緒論.11.1 數(shù)字化造船的概念.11.2TRIBON 系統(tǒng)概述 .21.3220KW 測量船的設(shè)計內(nèi)容.3第 2 章 LINES 基礎(chǔ).42.1 常用工具欄.42.2 創(chuàng)建一個 LINES 文件.52.3 參數(shù)設(shè)置.62.4 創(chuàng)建 BOUNDARY曲線.72.4.1 創(chuàng)建 Stern Profile（艉中縱剖線）.72.4.2 創(chuàng)建 StemProfile（艏中縱剖線

3、）.132.4.3 F.O.B(平底線)和 F.O.S(平邊線) .152.5 本章小節(jié).16第 3 章控制線和初步橫剖線.173.1 創(chuàng)建控制線.173.1.1 創(chuàng)建尾封板.173.1.2 創(chuàng)建甲板邊線.203.1.3 創(chuàng)建折角線.253.1.4 創(chuàng)建隧道頂線和隧側(cè)底線.263.2 初步的橫剖線.273.2.1 創(chuàng)建橫剖線線數(shù)據(jù)文件.283.2.2 生成橫剖線.293.2.3 初步光順橫剖線.333.3 本章小節(jié).37第 4 章 3D 光順.384.1 3D 光順概述.384.1.1 3D 光順的過程.394.2 分割船體.40 第 3 頁 共 91 頁4.3 創(chuàng)建 3D 曲線.414.3.

4、1 創(chuàng)建 Cline.414.3.2 創(chuàng)建 3D 曲線.434.3.3 比較橫剖線.444.4 光順 PLINE.464.5 插入水線和縱剖線.484.6 本章小節(jié).50第 5 章 END SURFACES.515.1 水線末端的控制概述.515.2 使用 END SURFACES控制曲線末端.515.2.1 定義 radii 曲線.515.2.2 生成 End Surface.535.2.3 擬和水線到 End Surface.545.3 更新 SECTION.555.4 合并文件.565.5 本章小節(jié) .57第 6 章 SURFACE PATCHES.586.1 PATCH生成的規(guī)則及約束

5、 .586.2 PATCH邊界的創(chuàng)建 .596.3 創(chuàng)建 CRANKED PLINE.616.3.1 創(chuàng)建 Cline.616.3.2 創(chuàng)建 Pline.626.4 生成 PATCH.636.5 檢查 PATCH的精度 .646.6 檢查 PATCH的連續(xù)性 .666.7 輸出 DML 文件.676.8 本章小節(jié).69第 7 章 分艙.707.1 封閉船體(ENVELOPE)的生成.707.1.1 合并 Patch.707.1.2 創(chuàng)建甲板.72 第 4 頁 共 91 頁7.2 劃分艙壁.757.3 生成艙室.807.4 本章小節(jié).84第 8 章 靜水力計算.858.1 導(dǎo)入文件.858.2

6、基本參數(shù)設(shè)置.878.3 船型計算(FORM CALCULATION).878.4 浮態(tài)和穩(wěn)性計算.898.4.1 完好狀態(tài)下的浮態(tài)和初穩(wěn)性計算.898.4.2 機艙破損時的浮態(tài)和穩(wěn)性計算.928.5 本章小節(jié).93結(jié)論.94參考文獻.95致 謝.96附錄.97 第 5 頁 共 91 頁1.3220KW 測量船的設(shè)計內(nèi)容220KW 測量船是內(nèi)河工作船，屬 B 級航區(qū)，船型有以下特征：1、主尺度：設(shè)計水線長 LWL 34 米；型寬 B 7.2 米；型深 D 2 米；設(shè)計吃水 T 1 米2、雙機雙槳船，采用雙球艉淺隧道3、B/T=7.2/1=7.2 很大對于該船的初步設(shè)計主要包括，在已知該船型值表

7、的基礎(chǔ)上，通過使用 TRIBON 造船軟件中的 Lines、Surface & Compartment、Calc & Hydro 三個模塊完成對船體型線的光順、船體曲面的生成、船體內(nèi)部艙室的劃分、以及相關(guān)的一些靜水力計算。第 2 章 Lines 基礎(chǔ)TRIBON M2 Lines 是為了設(shè)計和生產(chǎn)目的對船型進行定義的主要模塊。使用 TRIBON M2 Lines，可以迅速設(shè)計出光順的船型，包括一些復(fù)雜的船型，如不對稱船型和多體船。已有的型線也可以作為母型進行新的設(shè)計。2.1 常用工具欄1、標(biāo)準(zhǔn)工具欄 standard圖 2.1從左到右依次是宏編輯器、添加窗口、查看、渲染、選擇曲線、參數(shù)設(shè)置、創(chuàng)

8、建、插值、2D 創(chuàng)建、3D 創(chuàng)建、編輯、曲線末端控制、曲面。2、視圖工具欄 view圖 2.2從左到右依次是橫剖視圖、水線視圖、縱剖試圖、立體試圖、放棄縮放、放大、縮小、局部放大、上一個縮放、下一個縮放、清空、刷新。3、顯示工具欄 第 6 頁 共 91 頁圖 2.3從左到右依次是顯示所有曲線、顯示邊界線、顯示水線、顯示縱剖線、顯示 Knuckle線、顯示 Tangent 線、顯示 Pline、顯示 Cline、顯示曲面邊界、顯示曲面、顯示 End Surface。4、編輯工具欄圖 2.4從左到右依次是放棄、重做、擬和、顯示點、顯示曲線、顯曲率半徑、顯示曲線包洛線、顯示曲線節(jié)點、選擇曲線、接受曲

9、線、放棄曲線。5、識別工具欄圖 2.5從左到右依次是查詢曲線名稱、按一定范圍查詢名稱、查詢曲面名稱。2.2 創(chuàng)建一個 LINES 文件點擊開始菜單-程序-TRIBON M2-Lines，啟動 TRIBON M2 LINES。在菜單欄上選擇 file 點擊下面的 new 新建一個*.blines 文件。在對話框中選擇保存的目錄，輸入文件名“220kw 測量船”按下保存。圖 2.6彈出 General Particulars 對話框如圖 2.7。填入所需的主尺度，并選擇所需要的單位 unit 設(shè)置，設(shè)置為 Meters。 第 7 頁 共 91 頁.圖 2.7press OK。同時會在建立*.bli

10、nes 的目錄里生成一個*.gpf 文件，用記事本打開，會發(fā)現(xiàn)里面記錄了剛才輸入的數(shù)據(jù)。2.3 參數(shù)設(shè)置創(chuàng)建好一個文件后，接著就是設(shè)置使用參數(shù)。在 Lines 中，沿船長的縱向坐標(biāo)(X 坐標(biāo))有 3 種選擇，Distance（距離） 、Frame（肋骨號） 和 Station（站號） 。點擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的圖標(biāo),在彈出對話框(圖 2.18)中選擇 Data set 葉，選擇 Distance并確定。 第 8 頁 共 91 頁圖 2.82.4 創(chuàng)建 boundary 曲線在 TRIBON M2 LINES 中有很多曲線類型，它們有各自的職能并與其他的曲線相聯(lián)系或者制約其它曲線。在先期的創(chuàng)建過程中，

11、Boundary 曲線一般包括：Stern Profile（艉中縱剖線） 、Stem Profile（艏中縱剖線） 、F.O.B(Flat of Bottom 平底線)和 F.O.S(Flat of Side 平邊線)四條曲線。這四條曲線是所有曲線中優(yōu)先級最高的曲線，它們對船舶的長、寬、高進行了限定。2.4.1 創(chuàng)建 Stern Profile（艉中縱剖線）Boundary 曲線，以及 Knuckle 線，Tangent 線等曲線的創(chuàng)建主要是通過 Create 對話框來實現(xiàn)的。點擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄上的 Create 圖標(biāo)。彈出如圖 2.9 所示的對話框。選擇 Curve Points 頁，在 Typ

12、e 下拉菜單中選擇 Stern Profile。Stern Profile 屬于 Boundary 曲線，為專用曲線，無須命名?？稍谙路綀D表中直接輸入 Stern Profile 的坐標(biāo)值，也可點擊下方的Import 按鈕，選擇從文件輸入，著需要之前做一個數(shù)據(jù)文件，如*.dat。 第 9 頁 共 91 頁圖 2.9上面的操作已經(jīng)生成了一組點，下面將用這些點擬合出一條曲線。首先點擊視圖工具欄中的圖標(biāo)，將當(dāng)前視圖改為 BUTTOCK，再點擊編輯工具欄中的圖標(biāo)，將輸入的坐標(biāo)擬和成一條曲線。如圖2.10。圖 2.10很明顯上面生成的曲線需要修改，點擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的編輯按紐，在彈出的對話框中選擇 Fit

13、ting 葉，對曲線上的點的類型進行修改，在 TRIBON M2 LINES 中點的類型有三種，為 Knuckle 點(折角點)，Tangent 點(切點)，和 Ordinary 點(普通點),其中 Tangent 點、 第 10 頁 共 91 頁Knuckle 點可以設(shè)置角度。如圖 2.11，需要將某些點的類型進行改變。圖 2.11在 Fitting 葉下選擇 Knuckle 選項，并點擊 Point Type 按紐，開始選擇要改變類型的點，左擊選點，右擊結(jié)束選擇。圖 2.12再選擇 Fitting 葉下選擇 Tangent 選項，將和基線相切的點的類型設(shè)為切點，由于該點之后應(yīng)為一直線，因此

14、在此切點設(shè) 0 度，方法是點擊 Fitting 葉下的 Angle ON，設(shè)置角度值為 0 度，點擊 Point Type 按紐，左鍵選取此切點，右鍵結(jié)束選擇。點擊編輯工具欄中的按紐，重新擬合曲線，點擊視圖工具欄中的 按紐，或右擊窗口空白處，在下拉菜單中選擇 Redrew，刷新窗口，可以看到重新擬合后的曲線。如圖 2.13。圖 2.13 很明顯圖 2.13 中兩個 Knuckle 點之間應(yīng)為直線，故應(yīng)該刪去這兩點之間多余的點，點 第 11 頁 共 91 頁擊標(biāo) Create 對話框上的 Points 頁，點擊 Remove 按鈕，左鍵選擇要刪除的點，右鍵結(jié)束選擇，重新擬和曲線，并刷新屏幕。點擊

15、編輯工具欄上的按鈕顯示曲線的曲率半徑，檢查曲線是否光順，如圖 2.14。圖 2.14在標(biāo)準(zhǔn)工具欄中選擇 User Params，在彈出對話框中選擇 Curve 葉。圖 2.15Tufts 項，其中，Tufts Per 控制曲率蔟的疏迷密程度，值越大，曲率蔟越密；Curvature 控制顯示的曲率蔟的長短，值越大，曲率蔟越長。在 Tufts Per 中鍵入 50，在Curvature 中鍵入 15，然后確定，并刷新。如圖 2.16： 第 12 頁 共 91 頁圖 2.16可以看出曲率簇的邊緣過渡并不是很平滑，所以需要對其進行一定的光順。光順有手動光順和自動光順。點擊打開編輯對話框，選擇Curve

16、 葉，在最下方 Tolerance 中填入公差值為 0.001，此值為自動光順時每次移動的位移量，點擊下方 Auto Fair,即開始進行自動光順，同時刷新屏幕，反復(fù)操作，可見曲線逐漸光順，見圖 2.17。這時如果擬合曲線，刷新后會發(fā)現(xiàn)，曲線并沒有得到光順，曲率分布還是原來的樣子，這是因為自動光順時，曲線已經(jīng)不再經(jīng)過輸入的坐標(biāo)確定的點(除了曲線的端點)。圖 2.17這時如果擬合曲線，刷新后會發(fā)現(xiàn)，曲線并沒有得到光順，曲率分布還是原來的樣子。這是因為 Auto Fair 的運算法則是直接處理 B-spline 的 Knot(節(jié)點)，而不是輸入的數(shù)據(jù)點，所以曲線已經(jīng)不再經(jīng)過輸入的坐標(biāo)確定的點(除了

17、曲線的端點)。放大數(shù)倍后如圖 2.18。這時需要將原來的輸入點移到自動光順后的曲線上，方法是選擇編輯對話框中的 Ponits 頁，圖 2.19，在第 2 欄中選擇 All，再點擊 Move 按鈕，這時再擬和曲線，刷新屏幕，可看出曲線已經(jīng)被光順。 圖 2.18 圖 2.19單擊編輯工具欄上的按鈕，接受曲線，在彈出的對話框(圖 2.20)中選擇 Accept，接受曲線，這時查看曲線欄(圖 2.21)發(fā)現(xiàn)在 Boundary 下已經(jīng)存在了 Stern Profile。 第 13 頁 共 91 頁 圖 2.20 圖 2.21對于自動光順，需要注意的是光順的次數(shù)不要太多，而且 Tolerance 也不能

18、太大，這是因為自動光順的總趨勢是使曲線向直線變化，次數(shù)太多的話，會使曲線偏離原來的形狀。2.4.2 創(chuàng)建 StemProfile（艏中縱剖線）Stem Profile 的創(chuàng)建方法和 Stern Profile 相似，在 Create 對話框中電擊 Import 按鈕，選擇之前已經(jīng)錄入坐標(biāo)的數(shù)據(jù)文件 stern.dat。圖 2.22 相應(yīng)點的類型可直接在 Type 下拉菜單中修改。如圖 2.23 第 14 頁 共 91 頁圖 2.23點擊 Create 生成曲線，點擊，顯示點，并顯示曲率半徑，注意到在 1 米水線以上艏縱剖線應(yīng)為直線，如圖 2.24。圖 2.24點擊 Edit，在彈出的對話框中選

19、擇 Points 葉，點擊最下方的 Line 按鈕，圖 2.25，按提示操作，選取直線的兩個端點。修改后的曲線如圖 2.26。很明顯曲線需要一定的光順?？梢圆捎靡苿狱c和刪除一些點來完成。圖 2.25圖 2.26對 Edit 中 Points 葉的第 2 欄進行如圖 2.27 的設(shè)置，為移動橫坐標(biāo)次移動 0.001 米，點擊 Move 開始選取要移動的點，左鍵選點，右鍵結(jié)束選擇，對圖 2.28 中所示的點進行移動，左擊該點 3 次后，重新擬和并刷新。進一步光順后接受曲線。 第 15 頁 共 91 頁圖 2.27 圖 2.282.4.3 F.O.B(平底線)和 F.O.S(平邊線)F.O.B(Fl

20、at of Bottom)和 F.O.S(Flat of Side)的創(chuàng)建會在以后的章節(jié)中提到。2.5 本章小節(jié)本章主要對 tribon m2 的使用做了簡要的介紹，包括主要工具欄的介紹，以及如何創(chuàng)建一個新的 lines 文件，如何對主尺度的設(shè)置和主要參數(shù)的設(shè)置，并創(chuàng)建若干的邊界線，如艏中縱剖線，艉中縱剖線，對 tribon 中創(chuàng)建曲線的方法，以及 tribon 中常用的光順方法，如刪除多余控制點，改變個別點的類型，自動光順，手動移動相對坐標(biāo)等方法，進行了介紹。 第 16 頁 共 91 頁第 3 章 控制線和初步橫剖線3.1 創(chuàng)建控制線 作為邊界線 Boundary 的補充，有必要創(chuàng)建一些初始

21、的 3D 控制曲線，如折角線Knuckle 和轉(zhuǎn)圓線 Tangent，不像邊界線 Boundary，系統(tǒng)會賦予一個標(biāo)準(zhǔn)化的名字，使用者必須指定一個名字來用于區(qū)分每條 3D 控制線。所采用的名字最多有 8 個字符，并且必須以字母開頭。如果要用一條 3D 曲線生成一條 angle curve(角度線)，那么它的名字不能超過6 個字符，因為系統(tǒng)要增加兩個字符以命名 angle curve。3.1.1 創(chuàng)建尾封板由于本船的尾封板屬于 3D KNUCKLE 控制線，需要先創(chuàng)建兩條 2D 曲線 CLINE 來合成，這兩條CLINE 應(yīng)為尾封板曲線在兩個不同的視圖的投影，點擊 CREATE 按鈕，在下拉菜單

22、 CURVE POINTS頁，TYPE 下拉菜單中選擇 CLINE。圖 3.1命名為 btran，點擊 Import 輸入之前已經(jīng)錄入坐標(biāo)的數(shù)據(jù)文件，左鍵 Create 生成曲線，在 Buttock 視圖中顯示曲線，如圖 3.2。接受曲線。 第 17 頁 共 91 頁 圖 3.2 圖 3.3 WTRAN,如圖 3.3。注意在 V=0.6 處有一個 TANGENT 點，在 V=0.02 處有一個 KNUCKLE 點，因此要在這兩個 V 處插入點，方法是，在 EDIT 對話框的 POINTS 葉的第 4 欄中單選 V，并填入該點的縱坐標(biāo)值，點擊 INTERP INSERT 按鈕，即完成插值。如圖

23、3.4。改變點的類型，然后經(jīng)過計算確定出該點的X 方向坐標(biāo)，并對其進行修改即可。圖 3.4顯示曲率半徑，并對其進行光順。接受曲線。現(xiàn)在，尾封板在水線視圖，和縱剖線視圖的投影曲線已經(jīng)生成，接下來要做的就是將這兩條 2D 曲線合成為一條 3D knuckle 控制線。方法是在標(biāo)準(zhǔn)工具欄中選擇 3D Construction 按鈕，在彈出的對話框中選擇 Merge 葉，如圖 3.5 所示。在 Curve 下拉菜單中選擇曲線類型為knuckle，命名曲線的 Name 為 tran，在 Master 下拉菜單中選擇Buttock，在 Slave 下拉菜單中選擇 第 18 頁 共 91 頁Waterlin

24、e，這是會在 Master、Slave 兩個窗口中顯示出能夠合并的曲線清單，分別在兩個窗口中選出要合并的曲線，如圖 3.5。點擊 Create 開始創(chuàng)建。這時如果出現(xiàn)錯誤提示，說明兩條待合并的 Cline 不匹配，需要 Cline 的邊界進行檢查。查看點坐標(biāo)的方法是在 Edit 對話框中選擇 Query 葉(圖 3.6)，選擇 Cursor，點擊 Coordinate按鈕，左鍵選擇點，右鍵結(jié)束選擇， 圖 3.5查詢結(jié)果會在輸出窗口中顯示。 圖 3.6對兩曲線的對應(yīng)點的坐標(biāo)修改一致后，合并后的曲線如圖 3.7。圖 3.73.1.2 創(chuàng)建甲板邊線 甲板邊線的創(chuàng)建也是 3D 曲線，可以通過兩條 Cl

25、ine 合成來實現(xiàn)，但有一點要注意，由于甲板邊線貫穿整個船長，如果只用兩條 Cline 來合成，有時會出現(xiàn)錯誤。所以將甲板邊線分成 3 段創(chuàng)建，中間直線部分做一段，首尾各做一段。這里以艏段為例，在艏部有艏升高甲板，縱剖視圖如圖 3.8 所示。 第 19 頁 共 91 頁圖 3.8該段在水線視圖中的投影如圖 3.9。圖 3.9此段在中線處有一半徑為 0.5 的導(dǎo)圓，做法如下：1V=0 處插兩個點，點擊 Edit 對話框中選擇 Points 葉，在插入點欄選擇 V，填入數(shù)值為 0，點擊兩次 Interp Insert，插入兩個點。2 在 Points 葉移動點欄中選擇 Relative，并鍵入 V

26、 值為 0.5，點擊 Move 按鈕，點擊中線處的點兩次，移動后如圖 3.10。 第 20 頁 共 91 頁 圖 3.103鍵入 U 值為0.5，V 值為 0，對圖 3.10 中兩個點之一進行移動，移動后如圖3.11。圖 3.114.將圖 3.11 中所標(biāo)示的點轉(zhuǎn)換為 Knuckle 點，然后在 Edit 對話框下的 Fitting 葉中的圓弧欄中選擇 Tan+Rad，并輸入 Rad 值為 0.27，Inc 值為 3。如圖 3.12。點擊 Arc 并選擇曲線上的 Knuckle 點。則會出現(xiàn)如圖 3.13 所示的圓弧。圖 3.12 第 21 頁 共 91 頁圖 3.13 5 這是對曲線進行擬合

27、會發(fā)現(xiàn)如圖 3.14 的錯誤提示，即決的辦法是將圓弧兩端的切點刪除，直接用 Remove 刪除會出現(xiàn)如圖 3.15 的錯誤提示,需要先將加在Tangent 點上的角度去掉,方法是在 Edit 對話框上選擇 Fitting 頁,在修改點類型欄(圖 3.16)中選中 Angle OFF，同時點擊 Point Type 按鈕，左鍵選擇兩個切點，右鍵結(jié)束選擇。這時再用 Remove 按鈕即可刪除這兩個切點。圖 3.14 圖 3.15圖 3.166 重新擬和曲線并顯示曲率半徑，如圖 3.17。有必要對圖中所標(biāo)示的區(qū)域的點進行適當(dāng)?shù)膭h除。原則是使曲線過渡自然。刪除這些點后，擬和曲線并顯示曲率半徑如圖 3.

28、18。 第 22 頁 共 91 頁圖 3.17圖 3.18并對曲線進行進一步的光順，最后的曲線如圖 3.19。接受曲線。對該段甲板邊線在兩個使視圖中的投影 Cline，進行合并。命名為 ds3。 第 23 頁 共 91 頁圖 3.19艉部的甲板邊線創(chuàng)建方法和其相似，不再贅述。中間直線部分可以通過在 Create 對話框的 Curve Points 葉（圖 3.20）創(chuàng)建，在 Type下拉菜單中選擇 Cline。直接輸入 3 維坐標(biāo)即可。至此，甲板邊線的創(chuàng)建完畢。在縱剖視圖和橫剖視圖中的投影如圖 3.21。圖 3.213.1.3 創(chuàng)建折角線本船的折角線有兩條，即在中縱剖線附近的折角線和甲板邊線附

29、近的折角線。類型為Knuckle?？v剖線附近的折角線的創(chuàng)建是這樣，由于它和中縱剖線只在 Y 坐標(biāo)上有差異，因此對中縱剖線進行修改即是該折角線。方法是這樣的，在曲線欄中展開 Boundary，雙擊 Stem Proflie 和 Stern Proflie,在水仙視圖顯示這兩條曲線，在編輯工具欄中點擊 Modify 按鈕，左鍵選擇 Stem Proflie。使該曲線處于編輯狀態(tài)，并顯示曲線上的點。在 Edit 對話框中的Points 葉第 2 欄進行如圖 3.22 的設(shè)置，并單擊每個點，即對每個點的的 Y 值增加 0.02。擬和并接受曲線，在彈出的對話框中選擇 As,并在下拉菜單中選擇曲線類型為

30、Knuckle。命名為 stnk。如圖 3.23。 第 24 頁 共 91 頁 圖 3.22 圖 3.23同樣的方法對 Stem Profile 進行修改，不同的是此處的折角線的范圍和 Stem Profile 不同，即折角線的 Z 坐標(biāo)最大為 1。因此要對 Stem Profile 的修改除了移動點還要刪去部分點。具體操作不贅述。甲板邊線附近的折角線的創(chuàng)建可以在 Create 對話框中，通過直接輸入 3 維坐標(biāo)的方法創(chuàng)建一條 Knuckle 線。并可以在水線視圖和縱剖線視圖中對其進行光順，如果在兩個視圖中都得到光順，在橫剖視圖中自然得到光順。需要注意的是再圖 3.24 中所標(biāo)示的區(qū)域再光順時

31、折角線不能在 V 方向超過甲板邊線，應(yīng)盡量重合。 在后續(xù)的章節(jié)中還會對其進行一定的修改。圖 3.24至此，折角線的創(chuàng)建告一段落。3.1.4 創(chuàng)建隧道頂線和隧側(cè)底線本船屬于內(nèi)河船，吃水較淺，采用隧道型尾，可以加大螺旋槳的直徑，有利于提高推進效率。隧道頂線和隧側(cè)底線類型是轉(zhuǎn)圓線，在 tribon 中稱作 Tangent 線。其創(chuàng)建方法和Knuckle 線類似。在 Create 對話框中的 Curve Points 葉中，在 Type 下拉菜單中選擇 Tangent，命名曲線，并輸入曲線的 3 維坐標(biāo)，點擊 Create 按鈕即可生成曲線。使用編輯工具欄對曲線進行光順。注意，隧道頂線和隧側(cè)底線與尾封

32、板一定要相交。修改后的隧道頂線和隧側(cè)底線如圖 3.25 所示。 第 25 頁 共 91 頁圖 3.25控制線的創(chuàng)建對于橫剖線密切相關(guān)，因此在后續(xù)的章節(jié)中有時考慮橫剖線的因素還要對控制線作一定的修改。3.2 初步的橫剖線橫剖線是船體型線中最先被創(chuàng)建的，它的創(chuàng)建方法和一般的曲線不同，是通過數(shù)據(jù)文件創(chuàng)建。它的光順與否對于型線設(shè)計至關(guān)重要。 第 26 頁 共 91 頁圖 3.263.2.1 創(chuàng)建橫剖線線數(shù)據(jù)文件TRIBON M2 自帶了一個用于輸入橫剖線型值的工具Britfair Edit(開始程序Tribon M2Lines UtilitiesBritfair Edit)，其操作界面如圖 3.26。

33、點擊 GPF 按鈕，在彈出的 General Particulars 對話框中點擊 Import 按鈕輸入該船的主要尺度，點擊 OK 關(guān)閉該對話框。點擊 Axis 按鈕，在彈出的 Axis 對話框中選中 Use Station，即使用站號作為單位，點擊 OK 結(jié)束對話框。在界面的左下方鍵入 xdiff 值為 34 第 27 頁 共 91 頁即兩柱間長。點擊 New 按鈕即開始輸入橫剖線的坐標(biāo)，在右邊的窗口會顯示橫剖線的大致形狀，以便隨時修改錯誤的輸入。如圖 3.27。型值錄入結(jié)束，將文件包存為 220KW.bri。圖 3.273.2.2 生成橫剖線在 Create 對話框中選擇 Design

34、葉，在 Type 中選擇 Britfa，并點擊 Import,選擇220KW.bri。型值已經(jīng)輸入到了曲線欄下的 Design 目錄下。點擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的圖標(biāo)，彈出 Fairing 對話框，如圖 3.28。選擇 Fit 葉，在 Curve Type 中選擇 Section，在 Selection 中選擇 All，在 Interpolation 中選擇 Design，在 Option 中選擇 Accept，最后點擊 Apply 顯示出生成的橫剖線。如圖 3.29點擊對其中任意一條橫剖線進行編輯，顯示點會發(fā)現(xiàn)橫剖線上多了一些 Knuckle 點或 Tangent 點，因為曲線自動捕捉的它所在剖面與

35、控制線的交點，并生成了相應(yīng)類型的點。很明顯在橫剖線接近基線平面的部分曲線缺乏控制，隨意性較大，應(yīng)該補充若干的控制線。此船在底部有一定的底升，因此可以在橫剖視圖中做出一條底升高的參照線，這里選擇做一條 Cline。如圖 3.30。 第 28 頁 共 91 頁圖 3.28圖 3.29 第 29 頁 共 91 頁圖 3.30大致按照各橫剖線和升高線的相切位置，定出各個切點 Y 方向的位置。 結(jié)合各點的站號，可以確定各點的 X、Y 坐標(biāo)，然后在水線視圖中以 Z=0 做出個一條Tangent 控制線，如圖 3.31。圖 3.31對其進行光順，記錄下各站的 Y 值，與然后再 0.1M 的升高線上用插值的辦

36、法計算出各個點的 Z 坐標(biāo)。插值的方法如圖 3.31?？瞻滋幪钊胍阎囊粋€坐標(biāo)，點擊 Interpolate 會在輸出欄顯示計算出的該點的 3D 坐標(biāo)值。圖 3.32現(xiàn)在已經(jīng)知道了這條切線的每個點的 3D 坐標(biāo)，用 Create 對話對話框創(chuàng)建該 Tangent線。命名為 Fb。 第 30 頁 共 91 頁在艉部還有一條 Tangent 控制線要做，如圖 3.33。該曲線位于 Y=0.6 處的縱剖面內(nèi)，要求與 Fb 相交，做法不贅述，要求與 Fb 相連接，命名為，Rake。如圖 3.34。圖 3.33圖 3.34這時重新導(dǎo)入橫剖線，會發(fā)現(xiàn)底部的艉部橫剖型線雖得到一定的改善。但仍需要進一步的調(diào)整

37、，這就需要對其進行初步的光順。3.2.3 初步光順橫剖線這里所說的光順只是初步的光順，僅僅考慮每條的橫剖線的光順。在曲線欄中同時選中艏部的十條橫剖線，在右擊快捷菜單(如圖 3.35)中選擇 Switch Off，即將艏部 10 條橫剖線關(guān)掉，刷新并顯示 Section。則只顯示艉部的 10 條橫剖線。 第 31 頁 共 91 頁圖 3.35顯示每一條 Section 的點，如圖 3.36。刪除對于明顯影響曲線光順的多余約束點，注意不要刪掉 Tangent 和 Knuckle 控制點，因為這是橫剖線與控制線和邊界線相交確定出的點。在初步光順和 3D 光順過程中都不能修改。圖 3.36刪除多余點后

38、，重新擬和各橫剖線，并在輸出欄下面的命令輸入欄中輸入dis sec 0 thr 10 1/ku，意位顯示從 1 到 10(增量為 1)10 條橫剖線的曲率半徑，如圖 3.37。 第 32 頁 共 91 頁圖 3.37對于橫剖線的光順可以采用宏，點擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的按鈕，打開宏編輯器，在其中輸入如圖 3.38 所示的語句。圖 3.38該程序的意為，對 0 到 10 站的橫剖線，以 Tolerance 為 0.001，同時進行光順。采用這種方法進行光順的缺點是和自動光順一樣，只不動曲線的兩個端點，因此曲線上的控制點(折角點和切點)會發(fā)生移動，這是不允許的。由于在艉部存在隧道頂線和隧側(cè)底線，故不宜采用

39、此種光順。但可以采用分段光順。在 Edit 對話框的 Curve 葉下的 Fairing 欄中選擇 Cursor,在 Tolerance 中輸入 0.001，點擊 Auto Fair 會彈出如圖 3.39 的提示，選擇要光順的曲線段的低的一個端點，選定該點后會彈出如圖 3.40 所示的提示，按提示選擇高的端點。 第 33 頁 共 91 頁 圖 3.39 圖 3.40注意，采用這種光順方法仍要在擬和之前將點移到線上。對于在靠近船舯的舷側(cè)接近甲板的位置，橫剖線不能出現(xiàn)超出船寬范圍的情況，應(yīng)在考慮光順情況的前提下，做出一條平邊線(FOS)，類型為 Tangent。未加 FOS 和加了 FOS 的對比

40、如圖 3.41，可見橫剖線得到了糾正。圖 3.41自動光順不能完全替代手動光順，光順的趨勢還是要靠操作者的經(jīng)驗來決定。對艏部和艉部的橫剖線初步光順后，還要進行 3D 光順。3.3 本章小節(jié)在這一章中首先主要介紹了一些基本控制線的創(chuàng)建，包括 knuckle 線，如折角線，如尾封板、甲板邊線；tangent 線，如隧道頂線，隧側(cè)底線等。這些曲線創(chuàng)建的好壞對于創(chuàng)建后續(xù)的曲線有很大影響，通過創(chuàng)建這些曲線，對曲線的類型做了一定的介紹，并通過對甲板邊線的創(chuàng)建，對創(chuàng)建 3 維曲線的方法做了介紹。初始橫剖線的創(chuàng)建也在這章做了介紹，包括如何使用輔助軟件進行橫剖線坐標(biāo)的錄入，創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件。同時還對初始橫剖線進行了

41、初步的光順，由于本船有隧道結(jié)構(gòu)，存在隧道頂線、隧側(cè)底線等控制線，故不易采用自動光順，可采用手動光順或分段自動光順。 第 34 頁 共 91 頁同時在光順橫剖線的同時要注意在舷側(cè)，橫剖線不能超過船寬范圍，在底部橫剖線不能超過底升高線的控制范圍，故在此添加了兩條控制線 fob、fos。初步光順過的橫剖線可用于以后的進一步 3 維光順。第 4 章 3D 光順4.1 3D 光順概述傳統(tǒng)的光順手段中，為了獲得光順的船型，必須定義很多正交曲線。這往往是一個老時費力的過程。為了簡化和加快光順進程，在 Lines 中可以采用使用采用少量 3D 曲線(如，Pline)的方法。這需要在原始的橫剖線基礎(chǔ)上創(chuàng)建一系列

42、的 3D 曲線，這些曲線是通過在橫剖面上定義 Cline 和橫剖線相交形成的。這些 3D 曲線需要經(jīng)過不斷的光順，并且橫剖面的數(shù)量也會增加，直到滿意。這時可用橫剖線插出比較光順的水線和縱剖線。如果需要進一步的光順，可以通過對 3D 曲線地修改來完成，同時橫剖線進行更新，水線和縱剖線也隨之更新。一般在艉部常常會插入很多橫剖線，這就需要在局部適當(dāng) 3D 曲線來對其進行控制，以達到光順。在典型的光順過程中，在船的末端往往按肋距或半肋距插入橫剖線。通常 3 曲線不會一直延伸到艏中縱剖線，會停留在最后一站上。這時通常的做法，因為水線的末端部分通常是通過定義一個 End Surface 來控制的。在定義

43、3D 曲線時，要注意的是他們不能穿過 Knuckle 線和 Tangent 線，以及其他的Pline。4.1.1 3D 光順的過程輸入初始控制 第 35 頁 共 91 頁曲線和橫剖面線 在 section 視圖 定義初始的 clines 依據(jù) clines 和 sections 創(chuàng)建 plines 只使用 3D 曲線 重新擬合 sections 光順 plines 重新擬合 sections 和 插入附加的 sections 重新光順 plines/增加 和光順原有的 plines 重新擬合 sections 使用 sections 插入 waterlines 和 buttocks 完成4.2

44、 分割船體當(dāng)使用 3D 曲線進行光順的時候，很方便的做法是為船的艏艉部分創(chuàng)建兩個數(shù)據(jù)庫，因為定義同時適合艏艉兩部分船體的 3D 曲線。整個船體應(yīng)該在一個橫剖面內(nèi)的一條橫剖線處，或在一條 Tangent 線，Pline 處。在 File 下拉菜單中選擇 Split Ship，彈出入圖 4.2 的對話框。 第 36 頁 共 91 頁 圖 4.1 圖 4.2系統(tǒng)會在所要分割的船的路徑內(nèi)自動生成兩個文件，選擇 Section10 為分割位置，點擊 Split，會彈出如圖 4.3 的對話框。提示系統(tǒng)不能創(chuàng)建角度線，這條信息可以被忽略。圖 4.3在對船體進行分割的時候，會在分割出創(chuàng)建一條何分割線相同的 T

45、angent 線。然后創(chuàng)建角度線來控制水線和縱剖線交點，因為現(xiàn)在還沒有水線和縱剖線，所以現(xiàn)在不能創(chuàng)建角度線，警告可以被忽略，點擊確定。之后還會彈出入圖 4.4 所示的提示，提示是否保存，點擊確定。圖 4.4點擊 File/Open,打開“220kw 測量船 a.blines”。4.3 創(chuàng)建 3D 曲線3D 曲線是通過定義 2D 曲線 Cline 和初始的橫剖線相交來創(chuàng)建的。 第 37 頁 共 91 頁圖 4.54.3.1 創(chuàng)建 Cline在定義第一條 Cline 的時候，要檢查橫剖線哪些區(qū)域由相同的曲率，如反曲點，曲率正負(fù)最大的點等等。Cline 應(yīng)盡量經(jīng)過有共同曲率的點，且 Cline 越簡

46、單越好，一般由四個點定義即可。剩余的區(qū)域可以將 Cline 均勻分布，這和經(jīng)驗與原始橫剖線何有 3D 曲線定義的橫剖線的比較有關(guān)。Cline 的名字最長不能超過 6 個字符，定義 Cline 的名字如圖 4.5，點擊彈出如圖 4.5的對話框，在 Cline 葉下的 Curve Type 下拉菜單中選擇 Curve，并填入名字，點擊 Create開始創(chuàng)建。左鍵 4 個點，右鍵結(jié)束，顯示曲線的曲率，避免反曲。如圖 4.6。 第 38 頁 共 91 頁圖 4.6如果有反曲現(xiàn)象，使用 Edit 對話框移動點，以消除反曲，簡化 3D 曲線地曲率分析。創(chuàng)建的所有 Cline 如圖 4.7。圖 4.7對于某

47、些很短的 Cline，用兩點定義的直線即可。 第 39 頁 共 91 頁4.3.2 創(chuàng)建 3D 曲線圖 4.8Cline 是用來創(chuàng)建 3D 曲線的，通過它他們和主要控制曲線，如邊界線，折角線，等，以及橫剖線相交得到 3D 曲線。任何類型的 3D 曲線都可以這樣創(chuàng)建，用于光順的 Pline 就是這樣創(chuàng)建的。創(chuàng)建 Pline 的方法是這樣的，點擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的按鈕，使用 Intersect 葉，在 Type下拉菜單中選擇 Pline，輸入 Pline 的名字，并選擇與橫剖線相交所使用的 Cline，一般Pline 和 Cline 使用相同的名字。在 With 欄中選擇 Sections，點擊 Cr

48、eate，創(chuàng)建 Pline。注意，在水線視圖中 FOB 之內(nèi)的點要刪除，與 FOB 相交的切點要在縱剖線視圖中設(shè)0 度。如圖 4.8同理，在水線視圖中將與 FOSB 相交的切點設(shè)置 0 度，并刪除 FOS 范圍內(nèi)的點。沒有與 FOS，F(xiàn)OB 相交的曲線期于分割線相交產(chǎn)生的切點，也要設(shè)置 0 度，Pline 在橫剖視圖中接近垂直的要在水線視圖中設(shè)置 0 度，接近水平的要在縱剖視圖中設(shè)置 0 度。4.3.3 比較橫剖線這一步操作是要把用用 Pline 插出來的橫剖線和光順過的初始橫剖線做比較，這是要保證用來總體光順的初始點能夠精確的代替原始數(shù)據(jù)。使用 Fairing 對話框，在 Fit 葉下的 I

49、nterpolation 欄中不要選擇任何項目。在 Selection欄中選擇 All，保證 Options 欄中的 Accept 沒有被選中。然后點擊 Apply。見圖 4.9 第 40 頁 共 91 頁圖 4.9結(jié)果應(yīng)該是新的和舊的橫剖線具有良好的一致性。如圖 4.10如果結(jié)果不是這樣的話，就應(yīng)該修改 Cline，并且要更新 Pline。也有可能需要添加更多的 Cline 和 Pline?？傊?0 到 15 條 Pline 對于光順地開始階段是足夠的。如果新插出的橫剖線可以接受，就可以選中 Fairing 對話框中的 Accept，并點擊Apply。這是所有的舊的橫剖線將被替換。圖 4.

50、10 第 41 頁 共 91 頁4.4 光順 Pline一般地，采用自動光順或者改變點的坐標(biāo)即可完成光順，這一步驟在整個過程中是最重要的，直接影響整個船體的光順效果。同時這一步驟也是十分的繁瑣復(fù)雜。因為不能夠只考慮單獨一條的 Pline 是否光順，同時要不斷的觀察用這些 Plines 插入的 Sections 是否光順。首先采用自動光順，大致光順 Plines，重新插入 Sections，然后同時打開兩個繪圖窗口，一個顯示 Section 視圖，另一個顯示 Waterline 或者 Buttock 視圖，在第一個窗口觀察Sections 在什么地方還需要光順，應(yīng)該增加還是減小橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)，在

51、第二個窗口進行相應(yīng)的修改，再次返回到第一個窗口重新插入 Sections。在 Sections 較為光順時，用原來的 Clines 再次重新插入 Plines，如此反復(fù)，就能夠得到光順的 Sections 組圖。3D 光順是一個很耗費時間和勞動的過程，要想較快地，順利地完成，不但需要使用者要有一定經(jīng)驗，還需要使用者有一定的耐心。注意，為了檢查橫剖線的光順和各橫剖線之間的疏密程度是否合適，需要插入更多的橫剖線。 圖 4.11使用 Fairing 對話框，在 Selection 欄中選擇 Range，如圖 4.11。填入數(shù)據(jù)，選擇Accept 并 Apply。插出橫剖線如圖 4.12。 第 42

52、頁 共 91 頁圖 4.12在這里還要注意：在局部較難控制的地方，還需要在適當(dāng)?shù)脑黾?Pline，但不是 Pline越多越能解決問題，較多的 Pline 就不容易控制它們的空間關(guān)系，也很難得到光順的Sections。4.5 插入水線和縱剖線當(dāng)橫剖線達到了滿意的光順程度，就可以用 Pline 和橫剖線插出水線和縱剖線。插入水線和縱剖線也是使用 Fairing 對話框。其方法和橫剖線類似，故不贅述。圖 4.13在插入 1 米水線的時候，由于在床的艉部有隧道存在，會出現(xiàn)如圖 4.13 的情況，解決的辦法是將此條水線分成兩部分，在 Accept 的時候，修改曲線的保存類型，一部分仍存為1.0 水線，另

53、一部分存為 Pline，名為 PW1，如圖 4.14。 第 43 頁 共 91 頁圖 4.14用 Pline 和按肋距插出的艉部水線(0 到 1.75 間隔 0.25)，如圖 4.15。圖 4.15同樣的方法插入縱剖線。檢查 Waterlines 和 Buttocks 是否光順，如不光順則要修改Sections 和 Pline。艏部的 Pline 布局如圖 4.16?？v剖線如圖 4.17。圖 4.16 第 44 頁 共 91 頁圖 4.174.6 本章小節(jié)這章的要進行的工作是重中之重，因為 3 維光順是型線部分最耗時，并最需要經(jīng)驗與耐心的一環(huán)，對于以后曲面的生成是否成功，以及后續(xù)操作的有很大的

54、影響，所以這一部分要十分注意。光順主要借助于 pline，這些 3 維曲線使用使光順過程得到很大程度的簡化。這是對傳統(tǒng)光順的改進。光順橫剖線線時要不時的插入更多的橫剖線，一檢測 pline 布局是否合理。Pline 的光順要給一定的注意，在曲率變化劇烈的部分，要注意不要只針對某一點進行移動，要綜合考慮曲線的走勢，以及和橫剖線之間的相互關(guān)系。光順好適當(dāng)插入縱剖線和水線，如發(fā)現(xiàn)不光順，要對 pline 進行一定的修改，直到滿意。在艉部水線可能會出現(xiàn)一條水線有兩部分的情況，這是由于艉部有隧道的原因，可將水線的一部分另存為一條 pline。第 5 章 End Surfaces5.1 水線末端的控制概述

55、在上一章中生成的水線，在艏部末端是沒有任何控制的，只是簡單的以任意的角度與中縱剖線相交。 第 45 頁 共 91 頁圖 5.1為了控制水線的末端，可以采用兩種辦法。一是在水線的末端進行簡單的角度控制，近似于實際的船型；另一種辦法是定義一個 End Surfaces，進而達到真實的船型，生成水線末端以供其他曲線的插值。這里只對 End Surfaces 控制水線末端的辦法做一介紹。5.2 使用 End Surfaces 控制曲線末端生成 End Surfaces 有兩種途徑，通過 half siding 曲線或 radii 曲線。在水線末端沒有導(dǎo)圓控制的時候采用 half siding 曲線，本

56、船的水線末端有導(dǎo)圓控制，因此只需定義 radii 曲線即可生成 end Surface。5.2.1 定義 radii 曲線通過點擊工具欄上的圖標(biāo)，打開 Curve Ending 對話框，在 HS/Radius 葉下選中Stem，并在其中的 Curve 欄中選擇 Radius，Method 欄中選擇 Manual,再在下面的 Manual欄中鍵入各個水線高度及其對應(yīng)的半徑。如圖 5.2。 第 46 頁 共 91 頁圖 5.2點擊 Create，并擬和曲線，會發(fā)現(xiàn)曲線是由艉柱處以各自高度為縱坐標(biāo)，半徑為橫坐標(biāo)點連接而成。如圖 5.3。圖 5.3接受曲線，系統(tǒng)會自動在曲線欄中的 Boundary 欄

57、下添加該曲線，并命名為 Stem Radii。5.2.2 生成 End Surface系統(tǒng)默認(rèn)的是 End surface 與中縱剖線垂直的被創(chuàng)建。如果在水線面上有圓弧被要求定 第 47 頁 共 91 頁義，則需要創(chuàng)建一條 Eccentricity 曲線來控制需要圓弧 Waterline 的范圍。該船的 Waterline的末端都處理成圓弧，所以要創(chuàng)建一條 Eccentricity 曲線來控制所有的 Waterline。圖 5.4在 Curve Ending 對話框中選擇 End Surface 葉，在 Create 欄中選擇 Eccentricity Curve，點擊 Create 生成該曲

58、線?？梢钥吹皆撉€是與艉垂線相聯(lián)系的，并控制了所有的Waterline，所以保存曲線，系統(tǒng)自動命名為 Stem Eccentricity。繼續(xù)在 Create 欄中選擇 End Surface，點擊 Create 生成 End Surface。如圖 5.5。在其它的時候可以通過點擊標(biāo)準(zhǔn)工具欄中的圖標(biāo)，顯示 End Surface。圖 5.55.2.3 擬和水線到 End Surface為了擬和水線到 End Surface，必須定義一條 Transition 曲線，控制水線開始向 End Surface 擬和的位置。Transition 曲線是一條 2D Cline，并要求在縱剖視圖中定義。將

59、當(dāng)前視圖改為縱剖線視圖，將艏部放大，在圖 5.4 的對話框中選中 Transition 第 48 頁 共 91 頁Curve，并點擊 Create，開始用鼠標(biāo)左鍵創(chuàng)建曲線上的點，第一個點要低于基線，最后一個點要高于最高的水線。接受曲線，系統(tǒng)會自動將其命名為 Stem Transition，保存在Boundary 欄中。Transition 曲線被定義成任何的形狀，無論是直線還是復(fù)雜的曲線。在更新水線之前，現(xiàn)在水線視圖中顯示艏部的水線。在 Curve Ending 對話框中選擇 Update 葉，選中 All,，點擊 Apply 更新水線。如圖5.6。紅色的線是水線和 End Surface 相

60、交的部分，虛線是 Transition Curve 和 End surface 之間重新擬合的 Waterlines。由于 Accept 沒有被選中，所以現(xiàn)在更新的水線沒有被保存。如果水線能夠被接受，就可以選擇 Accept 并點擊 Apply。圖 5.6當(dāng)水線被更新后，系統(tǒng)會生成一條 Tangent 線，控制 B 樣條曲線和 End surface 的結(jié)合點。可以在 Boundary 類型曲線的列表中找到，右擊選擇 Display 查看該曲線。如圖 5.7。圖 5.7 第 49 頁 共 91 頁5.3 更新 Section無論采用什么辦法控制水線的末端，更新了水線之后就要同時更新橫剖線。如果