基于CATIA二次开发的散货船舱段参数化设计

作者:廖显庭;刘家新 刊名:船海工程 上传者:许杰

【摘要】采用CATIA二次开发中自动化对象编程(V5 Automation)的方法,通过对散货船货舱段结构特点及参数化的描述,编程自动生成散货船舱段三维模型,以长江散货船货舱段生成为例,验证所用的方法能够快速地生成舱段模型,从而缩短设计周期,节约设计成本。

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修回日期:2010-05-18CATIA是法国达索系统公司的CAD/CAE/CAM一体化软件,具有良好的开放性,为用户提供了多种二次开发接口,其中包括开放的基于构件的应用编程接口(CAA)和自动化对象编程(V5Automation)。本文采用自动化对象编程(V5Automation)进程外访问的方法对CATIA进行二次开发,基本流程见图1。图1使用VB的CATIA二次开发流程1舱段结构特点及参数化描述1.1散货船货舱舱段结构特点散货船结构形式一般为双底双舷,单甲板大开口,尾机型。对于普通的散货船来说,舱口宽度一般为船宽的45%~51%。如果开口宽度过大,将会增加舱口盖开关和制造上的难度,会使舱盖质量和造价增加,同时对甲板的板厚有更高的要求。如果缩小舱口宽度,甲板厚度可适当减小,但是会给卸货增加难度[2-3]。普通散货船一般具有顶边水舱和底边水舱,顶边水舱和底边水舱可作为压载水舱,底边水舱的设置要考虑货物的滑动和减少清仓工作量。图2散货船典型横中剖面简图其中部分段也就是货舱分段的横剖面简图见图2。散货船一般设有双舷和双底,并设有顶边水舱和底边水舱。1.2散货船货舱舱段参数化描述货舱舱段的三维模型参数主要可以分为横剖面轮廓参数和构件参数。横剖面轮廓的参数主要包括:船体外轮廓,即船宽、舭部半径、型深、甲板宽度;内底板高度,双底旁纵桁设置的间距及个数;内舷纵壁距中纵剖面的距离,舷边舱平台高度。构件参数化又可以分为纵向和横向两方面。纵向构件参数主要包括:船底纵骨及内底纵骨;舷侧纵骨和舷侧纵桁,内舷纵骨和内舷纵桁;舷边平台纵骨,甲板纵桁及纵骨。横向构件参数主要分为舱壁及舱壁桁材,扶强材;强框架,即实肋板,强肋骨,强横梁等;普通框架。货舱舱段的三维几何结构模型流程见图3。可以首先做出横剖面的轮廓参数化模型,并将其沿纵向拉伸成船体舱段外板,内舷纵壁,内底板等纵向平面。然后再对横向舱壁、强框架以及图3货舱舱段的三维几何结构模型流程普通框架进行参数化设计。最后将横向舱壁、强框架及普通框架按设计好的组合循环安装到之前生成的外板和纵向平面上,实现舱段的三维几何模型。2实例以一艘长江散货船为例。该船为常年航行于长江宜昌至上海航线,主要装矿砂、煤炭、散货、件杂货等货物。中部货舱段为纵骨架式,货舱段横剖面结构形式为双底双舷,双舷部分设置平台甲板,考虑到以后将改造为集装箱多用途船,未设置顶边水舱和底边水舱。该船的主要尺度见表1。表1实例船的主要参数参数数值参数数值总长/m116.00纵骨间距/m0.48水线长/m113.25型宽/m18.60垂线间长/m110.00纵壁距中/m7.30型深/m7.601号舱壁肋位号22设计吃水/m4.502号舱壁肋位号105结构吃水/m6.80舱段起始肋位号15肋骨间距/m0.60舱段终止肋位号135其横剖面的结构形式见图4。图4某长江散货船货舱舱段横剖面结构形式生成横剖面轮廓及纵向平面的部分代码如下。'在草图平面上创建基本元素DimoFactory2DAsFactory2DSetoFactory2D=oSketch.OpenEditionDimoLineHAsLine2D,oPtOAsPoint2DSetoLineH=oSketch._AbsoluteAxis.HorizontalReferenceSetoPtO=oSketch.AbsoluteAxis.Origin'在草图平面上绘制二维剖面线框'甲板线Dimoline3AsLine2DSetoline3=oFactory2D.CreateLine(dBreadth/2,dDepth,dLo

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