[发明专利]用于三维船舶建模零件定位分析中的球扁钢重心规格法

说明书

技术领域

本发明涉及一种零件定位分析方法，特别涉及一种用于三维船舶建模零件定位分析中的球扁钢重心规格法， 

背景技术

目前，世界各国都在深化应用三维设计软件，以便提高船舶设计的精度。伴随三维软件的推广，出现了一些的新的课题，其中就包括设计效率的提高和设计数据的处理两个方面。因为三维模型零件具有高度的仿真性，内含大量的属性数据，所以相比二维零件，我们可以分析得到大量的对生产施工具有指导意义的数据。如何有效利用这些数据是船舶界一直在研究的课题。 

从上世纪90年代中开始，三维建模软件在我国各大中型船厂逐渐得到推广应用，三维模型零件所具有的交互设计、仿真模拟和精细设计功能使得船舶建造的精度和效率都有所提高，错误率更是明显减少。各大船厂也由此坚定了生产设计三维建模的决心。法国Dassault System公司的CAD/CAE/CAM一体化软件CATIA(Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application)就是船舶三维建模软件中的突出代表。但由于每个船厂的生产模式都有各自的特点，对数据的需求也不尽相同，因此也就需要对各自的三维建模软件按船厂的实际需求进行改进，也就是所谓的软件客户化。这种客户化所采用的技术一般都是用软件本身提供的开发工具来进行程序开发，这就是通常所说的二次开发。 

CATIA的船体模型具有精确度高、仿真性强、视觉效果好的特点，能够提供逼真的数字模型。但由于CATIA所提供的船体建模工具不够丰富，加上 CATIA本身的核心算法精确度过高，从而使得船体模块的建模效率并不高。CATIA模型中的每个零件以及对零件的各种附加修改结果都是一个完整的可操作对象，导致模型更新缓慢，任何一个对象的修改都可能会引起关联对象的重新生成，即使关联对象没有任何改变，使得CATIA的模型一方面能够因为一个零件的修改而自动完成相关零件的修改，避免漏改，也减少了用户需要手工调整零件的工作量；另一方面，由于这种关联的特点是建立在高精度的算法基础上的，使得一旦分段的关联零件数达到一定数目后，关联修改会导致模型修改速度明显下滑。由于船舶的生产设计过程是一个反复修改的过程，一个分段在初次建模完成后，往往还需要经过多次的修改才能最终完工。所以，虽然CATIA船体模块的初次建模效率相比其他三维软件没有落后太多，但模型的最终完工时间却要远落后于其他的三维建模软件。 

为了利用CATIA对象类型多、仿真度高、对象关联性强、属性值丰富等优点，可以通过CATIA的数据接口和二次开发工具，来丰富CATIA的建模工具，简化建模操作；也可以利用其对象属性丰富的优点进行数据分析，减少数据的后处理工作；更加可以针对大批量有规律的数据开发自动处理，提高总的生产设计效率和精度。 

在船体三维图的设计中，或者是在分析校对三维零件时，零件的定位分析都是一个非常重要课题——因为工人需要知道船体零件(球扁钢)的理论面位置、厚度朝向和球头朝向才能够进行正确安装。但三维软件(如CATIA)在出图时往往不能标注出这些数据。如果程序无法由系统(如CATIA)的零件属性数据中直接提取出这些信息，就需要进行人工分析。要改变这种现状，就必需研究一种快速有效的零件定位分析程序。船体零件的程序定位分析问题还是一个崭新的课题，相关的研究分析论文很少。为了提高程序分析的速度，必需研 究一种纯属性数据的分析方法。 

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种全新的设备用于三维船舶建模零件定位分析中的球扁钢重心规格法。 

首先，介绍一下定位分析中的定位标注概念。在定位标注要了解什么是编码标注。所谓编码标注，就是把零件的编码标注到生产设计图上，以指导现场装配。CATIA的标注命令可以直接在图纸上标注出零件的真实名称，减少了用户查找零件的时间，相对二维图纸的标注来说是一个进步，其标注的准确率和效率也有了明显的提高。但CATIA标注出来的是SR1唯一化编码，与生产设计图纸上所需要的标准编码并不一致。因此，需要把SR1编码转换为标准码才能交付使用。但如此一来，三维图纸的编码标注效率反而要比二维图纸的还要低。所以，必需研究一个更为有效的编码标注方案。目前，可以开发一个快速标注程序来解决这个问题。 

零件编码是船舶的基础数据，是在生产设计过程中由设计员对船体结构中最小元件的命名。编码的目的是为了指导船体结构的装配，编码的过程是一种装配方案的设计过程，对编码的所有分析过程都是围绕这个目的来进行的。