[发明专利]船舶外板展开计算方法、装置、设备和存储介质

说明书

本申请提供的一种船舶外板展开计算方法、装置、设备和存储介质。通过获取船体外板零件轮廓数据，据以构造船体外板内表面的点阵模型，得到内表面三维散点数据；将所述内表面三维散点数据移到所述船体外板的中性层，以构造样条曲面；依据所述样条曲面中间位置构建基准平面，所述基准平面与样条曲面相交得到基线；根据所述基线上的曲率，将所述样条曲面划分成多个可展曲面，并进行展开处理；将展开的所述板条曲面，以得到所述船体外板的展开轮廓图。本发明能够与三维体验平台完美对接，弥补三维体验平台原生功能的不足，实现基于单一数字模型的设计、制造、生产一体化。

技术领域

本申请涉及船舶辅助设计技术领域，特别是涉及一种船舶外板展开计算方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

随着智能造船在不断推进，达索的三维体验平台在船舶领域的应用日益广泛。然而三维体验平台采用钣金的展开方式，主要针对薄板(0.5-2mm),展开工艺以延展为主。而船舶曲板普遍为中厚板(8-35mm)，加工工艺一般是先滚弯再水火加工，展开时不仅需要考虑材料的延展与收缩，而且还需要考虑由于板厚所导致的展开基面的偏移。在完成外板的展开后，还需要根据三维曲面和二维展开面之间的内部结构映射关系来求取展开后的基线、辊弯线和肋位线，以便在平直的钢板上进行画线，为今后成形加工使用三角样板进行对样检验创造条件。如果直接采用三维体验平台的钣金展开功能对船体外板进行展开，则展开结果不仅不准确，而且不符合船厂实际生产的需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种船舶外板展开计算方法、装置、设备和存储介质，用于解决三维体验平台从三维设计模型到生产实际的瓶颈，实现三维体验平台板材展开模块在船厂的应用。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种船舶外板展开计算方法，所述方法包括：获取船体外板零件轮廓数据，据以构造船体外板内表面的点阵模型，得到内表面三维散点数据；将所述内表面三维散点数据移到所述船体外板的中性层，以构造样条曲面；依据所述样条曲面中间位置构建基准平面，所述基准平面与样条曲面相交得到基线；根据所述基线上的曲率，将所述样条曲面划分成多个可展曲面，并进行展开处理；将展开的所述板条曲面，按照一定规则沿所述基线进行拼接以使得各个板条的顶点连接起来，以得到所述船体外板的展开轮廓图。

于本申请的一实施例中，所述中性层为所述船体外板在加工过程中曲面表面积改变最小的曲面。

于本申请的一实施例中，所述中性层为所述船体外板1/2厚度处。

于本申请的一实施例中，所述样条曲面通过三次B样条曲线拟合计算方法得到的由多条行三次B样条曲线和多条列三次B样条曲线构成的三次B样条曲面。

于本申请的一实施例中，所述展开处理，包括：将所述可展曲面离散成由三角形平面构成的曲面，并映射到所述基准平面上，得到所述板条曲面的展开结果；对所述板条曲面中各板条进行旋转，使重叠部分在所述板条的上下部分均匀分布。

于本申请的一实施例中，所述方法还包括：求出标志线在所述板条曲面上对应的三维点；通过映射关系，将所述三维点映射到所述船体外板的二维展开图中，以得到二维点；将所述二维点连接得到二维展开图中的所述标志线。

于本申请的一实施例中，所述标志线包括：辊弯线和/或肋骨线。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种船舶外板展开计算装置，所述装置包括：获取模块，用于获取船体外板零件轮廓数据，据以构造船体外板内表面的点阵模型，得到内表面三维散点数据；处理模块，用于将所述内表面三维散点数据移到所述船体外板的中性层，以构造样条曲面；依据所述样条曲面中间位置构建基准平面，所述基准平面与样条曲面相交得到基线；根据所述基线上的曲率，将所述样条曲面划分成多个可展曲面，并进行展开处理；将展开的所述板条曲面，按照一定规则沿所述基线进行拼接以使得各个板条的顶点连接起来，以得到所述船体外板的展开轮廓图。