3253000DWT散貨船貨艙舭部分段建模分析目錄TOC\o"1-3"\h\u2887853000DWT散貨船貨艙舭部分段建模分析 1210571.1散貨船概況 1297621.2東欣船舶設(shè)計(jì)軟件簡介 11.1散貨船概況本次論文用到的母型船為53000DWT散貨船，該船的載重量為53000噸，船級(jí)入法國船級(jí)社（BV），主尺度如表2-1所示。表2-153000DWT散貨船主尺度總長199.89m垂線間長191.00m型寬30.00m型深17.85m設(shè)計(jì)吃水11.30m結(jié)構(gòu)吃水11.80m載重量53000T主機(jī)1SETOFMAN-B&W6542MCMARK7服務(wù)航速ABOUT13.5KNOTS船級(jí)BV1.2東欣船舶設(shè)計(jì)軟件簡介本次論文分段建模使用的是東欣SPD船體建模設(shè)計(jì)軟件。上海東欣軟件公司開發(fā)的“SPD船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)”是“艦船制造數(shù)字化設(shè)計(jì)集成平臺(tái)”的組成部分,是SPD(船舶產(chǎn)品設(shè)計(jì))系統(tǒng)的分系REF_Ref23094\w\h[11]。SPD系統(tǒng)是基于OpenGL圖形庫進(jìn)行開發(fā)的造船CAD設(shè)計(jì)軟件,能滿足船體結(jié)構(gòu)、管系、風(fēng)管、電氣、鐵舾件、涂裝等專業(yè)三維全數(shù)字化設(shè)計(jì)REF_Ref23136\w\h[12]。獨(dú)具船舶CAD/CAM特色,打破國外設(shè)計(jì)軟件的壟斷地位,為船舶數(shù)字化集成制造打下基礎(chǔ)REF_Ref23172\w\h[13]。SHD可以直接生成船體報(bào)表、三維船體模型、生產(chǎn)設(shè)計(jì)所需的工藝圖紙，使船體設(shè)計(jì)與船體計(jì)算機(jī)輔助建造系統(tǒng)無縫連接。1.3HG02P/S貨艙舭部分段建模流程1）安裝并初步熟悉SHD軟件的操作規(guī)范。2）創(chuàng)建工程KBS-53，工程編號(hào)HG02，標(biāo)準(zhǔn)選擇通用標(biāo)準(zhǔn)。3）定義肋距、縱骨高度和縱骨寬度然后擊獲取型線。在已給的53K總布置圖上量取對(duì)應(yīng)的肋距，縱骨高度和縱骨寬度，輸入系統(tǒng)后分別點(diǎn)擊肋號(hào)定位、寬度定位和高度定位之后獲取船體型線生成船體曲面如圖2-1即可。圖2-1船體基本信息4）創(chuàng)建圖冊?？剖疫x擇“船體”一欄，在已給圖紙上量取船體長寬高，輸入圖冊范圍，名稱設(shè)置為HG02，點(diǎn)擊保存圖冊。5）創(chuàng)建模型。專業(yè)選擇“船體”，模型名稱HG02。然后按照已給的分段劃分圖得出船長范圍在X=FR49+200到X=FR62+200；船寬方向范圍為Y=6453到Y(jié)=15000；高度方向Z=-200到Z=9835，點(diǎn)擊新建模型。但由于后期需要剖視圖等因素，所以定義模型范圍的時(shí)候需要適當(dāng)?shù)匕迅鱾€(gè)范圍增加一定的裕度，因?yàn)楦鱾€(gè)重要構(gòu)件的完整性需求，例如縱骨、加強(qiáng)筋、面板及各剖視圖的完整性和規(guī)范及指導(dǎo)老師的建議，所以僅在這次論文將SPD建模范圍定義為船長方向X=FR49到X=FR63；船寬方向范圍加至為Y=-15500到Y(jié)=15500；高度方向Z=-200到Z=10000。把一系列范圍設(shè)置完成之后，最后選擇新建的HG02模型，把模型設(shè)置為置于當(dāng)前。如圖2-2所示。模型建立完成后刷新模型，生成X,Y,Z向基本曲線，然后選取所需分段的船體曲線，把多余的線條剔除即可。圖2-2模型定義圖6）船體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)庫設(shè)置。選擇當(dāng)前工程標(biāo)準(zhǔn)庫，對(duì)缺省值、補(bǔ)板、材質(zhì)和貫通切口標(biāo)準(zhǔn)修改與當(dāng)前工程標(biāo)準(zhǔn)庫統(tǒng)一。7）定義內(nèi)底斜板。根據(jù)第五貨艙分段結(jié)構(gòu)圖建立內(nèi)底斜板。HG02P/S貨艙舭部分段內(nèi)底斜板分為1XA和2XA兩塊板搭接而成，因?yàn)槠湓赨型面上，所以采用3點(diǎn)斜平面的方式在三維建造板架，其類型為常規(guī)板架。本次建模設(shè)計(jì)因?yàn)槭亲笥覍?duì)稱建造，所以把寬度方向的坐標(biāo)都取用正數(shù)值，扶強(qiáng)材、面板，肘板、邊界孔、貫穿孔是在板材上進(jìn)行的的，所以按照自動(dòng)設(shè)置即可。在已給的結(jié)構(gòu)圖中量取兩塊板FR50肋位和FR51肋位的三個(gè)交點(diǎn)，選擇其中任意三個(gè)不同肋位的點(diǎn)就能把板架初步建立起來。把板架屬性定義完后就需要定義內(nèi)底斜板的邊界及板零件等，根據(jù)第五貨艙分段圖中的內(nèi)底斜板劃線圖，結(jié)合所選取分段的所屬的范圍，依照順時(shí)針方向點(diǎn)擊選取或者直接輸入各邊界的坐標(biāo)定位即可（如圖2-3）。圖2-3內(nèi)底斜板定義圖8）板縫定義。在SHD設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，平面板架的板縫可以直接根據(jù)第五貨艙分段圖中給出的的板縫，直接量取其定位坐標(biāo)，然后把測量得取的各板縫的定位坐標(biāo)分別輸入系統(tǒng)或者也可以沿板架邊界偏移對(duì)應(yīng)的距離也可以直接生成所需要的板縫（如圖2-4）。圖2-4板縫定義圖9）板零件定義。板架在板縫的分割下由若干塊小板架組成，劃分之后這些板的規(guī)格都有一些差異。例如內(nèi)底斜板平臺(tái)有X=FR58+100和板縫偏移出來的四條焊縫，導(dǎo)致在六塊板的板厚度分別變?yōu)?1、19和17，然后需要定義這些板的名稱、定位坐標(biāo)、規(guī)格尺寸和材料牌號(hào)（如圖2-5）。圖2-5板零件定義圖10）板內(nèi)孔。根據(jù)貨艙舭部分段圖中板材開孔情況，測量各開孔的定位坐標(biāo)及其規(guī)格尺寸，由所給資料圖紙所得孔的規(guī)格尺寸有800*600和450*600兩種，另外還有半徑為200和300的兩種圓形孔（如圖2-6）。圖2-6內(nèi)孔定義圖11）定義扶強(qiáng)材。內(nèi)底斜板上的扶強(qiáng)材根據(jù)各個(gè)肋位的橫剖圖選擇建造，有的是貫穿整個(gè)分段，而有部分只需要到相應(yīng)的肋位就行，在已給的布置圖紙和第五貨艙結(jié)構(gòu)圖中量取相應(yīng)的定位坐標(biāo)，建造方式選取按照板架邊界偏移，材質(zhì)沒有特殊說明都是A級(jí)鋼，這里選取AH32級(jí)鋼，安裝面正向，定位描述LIM=4,M2=800,REV，端截位置由X=FR+200延伸到X=FR+62+200（由圖紙得出2XA板架上的扶強(qiáng)材分別只到FR51,FR54和FR58+100肋位，這里只需要在端截平面輸入相對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)即可），連接方式選擇與結(jié)構(gòu)面相接，端部形式選取半徑為50的通焊孔代碼選擇2100。根據(jù)不同部位的扶強(qiáng)材選擇不同規(guī)格尺寸，因此需要根據(jù)給出圖紙實(shí)際情況進(jìn)行定義。如圖2-7所示。圖2-7扶強(qiáng)材定義圖12）定義邊界孔。根據(jù)貨艙舭部分段圖中可得，一些小型板材的直角邊界交點(diǎn)和一些中型板材邊界交點(diǎn)處需要開的邊界孔，由于內(nèi)底斜板處的扶強(qiáng)材高度h都大于250，所以這里選擇開半徑為50的扇形孔，根據(jù)角點(diǎn)號(hào)選擇定位坐標(biāo)，然后在板材肋位圖中選擇相應(yīng)的角點(diǎn)開孔即可（如圖2-8）。圖2-8邊界孔定義圖13）板定義。內(nèi)面底斜板處有強(qiáng)橫梁是T型材，T型材的建立需要用一塊腹板和面板拼接起來。T型材的尺寸是500×12+150×12，腹板因?yàn)槠涠ㄎ蛔鴺?biāo)在三維空間，所以只能采用三點(diǎn)斜平面定位坐標(biāo)的方法建造，首先按照之前建立內(nèi)底斜板的方式選取兩個(gè)不同肋位上的三個(gè)點(diǎn)定義板架屬性，之后按順時(shí)針方向定義腹板邊界，腹板高度是500。腹板建立完成后就可以在該板架上直接建立面板，面板是150×12的扁鋼，材質(zhì)AH32級(jí)鋼，定位描述選擇沿板邊界定義，即腹板的邊界，可直接在肋位圖中點(diǎn)擊選取，起始位置和終止位置選擇本板架邊界即可。連接方式選擇面板與型材對(duì)接，端部方式根據(jù)節(jié)點(diǎn)選取1100，50代碼削斜。OHT腹板處面板定義如圖2-9所示。圖2-9面板定義圖14）貫穿孔生成。根據(jù)在所給橫剖面圖上查找，按照工程標(biāo)準(zhǔn)以及貫穿孔規(guī)格尺寸的定義，選擇22R規(guī)格的貫穿孔，安裝不落地補(bǔ)板，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)1101，開孔位置在相對(duì)應(yīng)肋位圖上選擇需要處理的扶強(qiáng)材即可（如圖2-10）。圖2-10貫穿孔定義圖15）定義肘板。根據(jù)橫剖面圖和中縱剖面圖確定肘板的位置。建立肘板是本次建模的難點(diǎn)，如FR61肋位處需要建立一塊肘板，本處選擇用扁鋼的方式直接建立肘板，其邊界是內(nèi)底斜板和外板上的扶強(qiáng)材，定位描述為給定端點(diǎn)，連接方式為與結(jié)構(gòu)相接，端部切割代碼選擇1800,10,100,15,35,100,88,30，材料為AH32級(jí)鋼，切角R50。在Z=1690內(nèi)底板處的肘板直接采用肘板的方式建立，采用OAB端部連接方式，在結(jié)構(gòu)圖中量取肘板規(guī)格尺寸以及開孔大小，采用用三點(diǎn)平面方式定義，如圖2-11所示。其他肋位相同位置的肘板規(guī)格尺寸相同直接重新選擇新肘板的邊界和修改名字復(fù)制前者可。圖2-11肘板定義圖16）定義曲面板縫。在HG02P/S貨艙舭部分段因?yàn)榇w曲面外板不能直接建立板架邊界，因此需要先定義曲面板縫。外板板縫采取沿肋骨方向偏移相應(yīng)的距離。曲面外板的板縫和端縫所在曲面選擇SHELL。把所有的曲面板縫定義完成之后，在外板上部分的邊界板縫因?yàn)椴荒苤苯友剡吔缙?，所以在給定的結(jié)構(gòu)圖紙中量取相對(duì)應(yīng)的定位坐標(biāo)，選擇三點(diǎn)平面截交線的方式，選取首尾兩個(gè)肋位的三個(gè)坐標(biāo)，輸入系統(tǒng)就可以直接生成該條板縫，然后選擇系統(tǒng)中的創(chuàng)建曲面板模塊，外板曲面選擇SHELL，左右對(duì)稱，材料選擇AH32級(jí)鋼，定義邊界按照順時(shí)針方向點(diǎn)擊選擇封閉區(qū)域或者是也可以直接選擇所在板架的四條板縫，輸入縱縫1、端縫2、縱縫2、端縫1即可建立外板，最后打開板零件輸入外板厚度，確定定位坐標(biāo)即可。17）定義肋位板架。在FR51、FR54、FR56、FR58、FR61肋位處選擇板架剖面建立板架（如圖2-12）。圖2-12肋板定義圖18）定義加強(qiáng)筋。根據(jù)貨艙舭部結(jié)構(gòu)圖所示，在肋位板架里面外板和內(nèi)底斜板的扶強(qiáng)材上面連接有加強(qiáng)筋，規(guī)格尺寸根據(jù)測量得到都是150×12的扁鋼，定義位置選擇給定端點(diǎn)，在肋位圖上直接選取兩個(gè)扶強(qiáng)材端點(diǎn)，安裝面正向，端部連接與結(jié)構(gòu)面相接，連接方式為與結(jié)構(gòu)面相接，端部切割代碼選擇1120，材料選擇AH32級(jí)鋼，零件代號(hào)（如圖2-13）。圖2-13加強(qiáng)筋定義圖19）自由邊定義。在建模過程