[发明专利]一种基于CATIA的水面船舶型线精光顺方法

说明书

本发明涉及一种基于CATIA的水面船舶型线精光顺方法，包括：S1、型线准备；S2、光顺边界线；S3、光顺横剖线、水线、纵剖线；S4、生成光顺后的横剖线与水线、纵剖线中点：利用CATIA自开发的二次开发工具或手动操作生成光顺后的横剖线组与光顺后的水线组、纵剖线组之间最短连线的中点，这些中点形成该横剖面新的型值点；S5、利用新的型值点重新生成横剖线组，然后根据生成的横剖线组生成水线组和纵剖线组；重复步骤S3‑S4过程，迭代光顺，迭代过程中逐步缩小曲线光顺命令中的最大偏差值，使三向线逐渐收敛；S6、生成船体曲面。本发明能够以高效率完成船体曲面的光顺，可有效提高型线的设计质量，明显减少船体外板精光顺工作量，可用于指导船舶的型线优化设计。

技术领域

本发明属于船舶总体设计技术领域，具体涉及一种基于CATIA的水面船舶型线精光顺方法。

背景技术

船舶型线是船舶设计和建造的基础。型线图是表达船舶形状和大小的基本方式，也是计算船舶航行性能、绘制其它设计图样、进行船体放样的主要依据。因此，船舶型线图三向光顺的程度直接影响船舶各项航行性能的优劣和船体建造的质量。由于设计部门给出的型线图一般用很小的比例(如1：50、1：100)绘制，在图纸上若存在0.5mm的误差，经放大到实际尺寸后，这一误差将达到25mm乃至更大，且型线图是用20站横剖理论站线，若干水线和纵剖线表达船体外形，并不能满足建造阶段对船体外形的控制要求。因此，通常以按1：1的实尺(或采用1：5、1：10的比例放样)进行船体型线放样(船体型线精光顺)作为施工建造的第一步，从中可检验并纠正设计中的误差，并反馈设计图纸中的不合理因素，使建造的船舶外形最大程度符合设计要求。

传统精光顺过程一般在总体技术设计完成后，该阶段已完成船型模型试验和总体性能校核，为保持型线一致性，精光顺过程对与设计型线偏差有着高要求，造成精光顺工作量大，周期长，部分设计质量无法从根本上消除，容易造成设计反复等问题。

在计算机技术应用于船体数学放样之前，船舶放样是以手工实尺放样为主要手段，传统手工放样是对各横剖线、水线和纵剖线依次进行光顺，并重复迭代，使得任何一个型值点的三向曲线均保持光顺，工作量极大，周期一般为数个月。目前船体数学放样一般在总体技术设计完成后，通过三维软件进行手工放样，但仅是采用了新的放样工具，方法仍为传统手工放样方法，工作量和周期并无根本性改善。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种基于CATIA的水面船舶型线精光顺方法，通过该方法能够获得基本满足设计要求和船厂放样精度要求的三维船体外表面，可提高船体外板曲面的设计质量和放样工作效率及精度。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种基于CATIA的水面船舶型线精光顺方法，包括以下步骤：

S1、型线准备：将初步建模形成的船体三维型面/型线导入CATIA平台中，生成边界线、横剖线组、水线组和纵剖线组；

S2、光顺边界线：利用传统光顺方法光顺边界线，即通过不断调整边界线的控制点保证边界线三向光顺；

S3、光顺横剖线、水线、纵剖线：利用CATIA中曲线光顺命令依次对横剖线组、水线组、纵剖线组进行光顺，第一轮光顺过程最大偏差值根据船型主尺度和型面粗糙程度设置；

S4、生成光顺后的横剖线与水线、纵剖线中点：利用CATIA自开发的二次开发工具或手动操作生成光顺后的横剖线组与光顺后的水线组、纵剖线组之间最短连线的中点，这些中点形成该横剖面新的型值点；

S5、重新生成横剖线、水线、纵剖线：利用新的型值点重新生成横剖线组，然后根据生成的横剖线组与水线面组相交生成水线组，根据生成的横剖线组与纵剖面组相交生成纵剖线组；重复步骤S3-S4过程，迭代光顺，迭代过程中逐步缩小曲线光顺命令中的最大偏差值，使三向线逐渐收敛，直至生成的横剖线组、水线组、纵剖线组满足光顺要求；