运用HD-SHM船体线型系统快速转换成Lines线型的过程与方法

邹建军

（启东丰顺船舶重工有限公司，南通 226200）

运用HD-SHM船体线型系统快速转换成Lines线型的过程与方法

邹建军

（启东丰顺船舶重工有限公司，南通 226200）

采用HD-SHM船体线型系统快速转换成Lines线型，并成功地生成船体曲面。将两者的优势有机地结合起来，从而缩短了一半的光顺周期，提高了工作效率，降低了生产成本。通过多艘系列实船应用的检验，均达到了设计要求和预期效果。

HD-SHM船体线型系统；Lines；快速转换；型线光顺

0 引言

随着高科技水平的日益更新和创新发展，在现代造船工程中，如何运用先进造船技术，缩短造船周期，降低生产成本，提高工作效率和图纸质量，进一步提高企业经济效益，这是每个企业所追求的又好又快的目标。启东丰顺船舶重工有限公司采用当今国际上先进的造船软件Tribon M3进行船体线型光顺和结构的生产设计。如果能在Tribon M3软件的基础上再予以创新，可以为企业进一步缩短设计时间，降低成本。笔者在运用Tribon M3软件进行线型光顺的过程中发现：用Tribon M3光顺一艘船要花很长时间，而采用沪东软件光顺一艘船所花的时间很短，几艘CCS万吨级船体线型光顺的实践表明比直接用 Tribon M3软件光顺缩短一半的时间。那能否让经过沪东软件光顺好的线型直接转换成Tribon M3线型呢？笔者经过两年的探索找到了沪东软件快速转换为Tribon M3线型的方法。下面以笔者光顺好的13000吨化学品/油船为例，对该船线型光顺的过程和方法进行探讨和分析。

1 使用沪东 HD-SHM船体线型系统进行光顺

沪东HD-SHM船体线型系统是沪东中华造船集团研究开发的具有国内先进水平的船体线型放样系统软件。在本系统中，只要在某一个剖面上改动某一个型值点，则其他的两个剖面上的相应点也作改动，即本系统具有三向光顺性。它为放样工作带来了莫大的方便。

进入船体三向光顺，先光顺尾半艘，命名为100。按照型值表把水线、纵剖线、站线、甲板线、空间线定义好，沪东软件有个优势，就是可以把CAD里面的水线、纵剖线、甲板线、空间线直接转换成型线，这样可以极快地缩短填写型值表的时间。光顺轮廓线、平底线、平边线、甲板线、空间线等控制船舶形状的线型。插值小直剖线 100mm、200mm、300mm，可以控制站线和水线端头的形状。每隔500mm一档插值纵剖线，然后光顺好站线和水线。每隔半档站距插值站线，然后光顺好站线和水线。尾轴附近线型变化较大的地方按照每档肋距插值站线，然后光顺好站线和水线。每隔 500mm一档插值水线，然后光顺好站线和水线。对型线进行自动光顺。首先进行粗光顺，如果发现修改量超过50mm，就需在其附近增加型线（站线、水线、纵剖线根据实际情况确定插值哪种型线），先不保存，待增加好型线再进行粗光顺，以此类推，直到粗光顺的修改量小于10mm左右。然后再进行精光顺，如果发现修改量超过10mm就需在其附近增加型线（站线、水线、纵剖线根据实际情况确定插值哪种型线），先不保存，待增加好型线再进行精光顺，以此类推，直到精光顺的修改量小于5mm左右。定义肋骨线，然后生成肋骨线型图。对肋骨线进行自动光顺和三向检查。检查好后生成输出文件。光顺首半艘，命名为 200，其光顺过程跟尾部光顺步骤同样处理。待首尾半艘光顺好后，对首尾半艘进行拼接，生成全船肋骨线型图。

2 使用 AutoCAD.dvb软件把线型转换成数据坐标

AutoCAD.dvb可直接提取样条曲线及多段线的数据，具有强大的处理功能和编辑的灵活性。用沪东软件生成的肋骨线型图，其肋骨线、水线、纵剖线、甲板线、折角线等都是用多段线来描述的，因此可以用AutoCAD.dvb来提取曲线的相关坐标点。

1）打开肋骨线型图，复制尾半艘纵剖线并放大5倍（生成的数据点刚好符合Lines系统以米为单位的坐标值），把纵剖线的0号肋位移动到原点坐标系(0,0)，然后炸开。加载工程，点击工具→宏→加载工程→选择AutoCAD.dvb软件→打开→启用宏。选中尾轮廓线，点击工具→宏→宏（或Alt+F8）→运行。打开C盘找到test002.dri（多线段数据），把它剪切到新建的一个文件夹里，命名为ZOU（注：所有文件名可以任取）。新建一个Excel，点击数据→导入外部数据→导入数据（文件类型里面选择所有文件，找到 test002.dri）→打开→固定宽度→下一步→下一步→完成→确定。表格里的点就是轮廓线的坐标点，把点复制到新建的文本文档里命名stern.dat。平边线的操作过程与上述操作步骤相同，表格里的点是平边线的X和Z值坐标点，这时需要在X和Z值间插入新的一列，把Y等于最大半宽值输进去，然后把点复制到新建的文本文档里，命名为 wfos.dat。其余纵剖线的操作过程与上述操作步骤相同。表格里的点是各个纵剖线的X和Z值坐标点，这时需要在X和Z值间插入新的一列，把各个纵剖线的值输进去，然后把点复制到新建的文本文档里，并分别命名为wbl0.1.dat～wbl10.dat等。

2）复制尾半艘水线并放大 5倍，把水线的 0号肋位移动到原点坐标系(0,0)，然后炸开。平底线的操作过程与上述操作步骤相同，表格里的点是平底线的X和Y值坐标点，这时需要在X和Y值后插入新的一列，把Z值等于基线0输进去，然后把点复制到新建的文本文档里，命名为 wfob.dat。其余水线的操作过程与上述操作步骤相同。表格里的点是各个水线的X和Y值坐标点，这时需要在X和Y值后插入新的一列，把各个水线的值输进去，然后把点复制到新建的文本文档里，并分别命名为wwl0.5.dat～wwl16.dat等。

3）复制尾半艘的肋骨线型图并放大5倍，把中纵和基线的交点移动到原点坐标系(0,0)，并对其镜像，然后炸开。尾封板的操作过程与上述操作步骤相同，表格里的点是尾封板的Y和Z值坐标点，这时需要在Y和Z值前面插入新的一列，把X等于尾封板的值输进去，然后把点复制到新建的文本文档里，命名为wfb.dat。选中最尾端肋骨线，点击工具→宏→宏（或Alt+F8）→运行。按顺序从尾向船肿依次选中每根肋骨线进行相同的操作步骤，最后选中离平行中体最靠近的一根肋骨线为止。打开C盘找到test002.dri（多线段数据），把它剪切到ZOU文件夹中。把test002.dri命名wlg.bri，打开文档，第一行填写船名（如13000），第二行填写1表示站线，第三行需增加2个数据，第一个数字是这根肋骨线的点数（已存在），第二个数字是这根肋骨线的起始顺序（如 1，从尾向首开始排列）需填写，第三个数字是这根肋骨线离0号肋位的距离（如-2.4，小于0号肋位填负数，大于0号肋位填正数）需填写，每根肋骨线都以0作为结束。以此类推，其他肋骨线都需填写顺序和距离。在最后一根肋骨线以0结束后，需增加一行，以“0 0 0”为结束。

3 用Lines进行光顺

Lines采用B样条和NURBS曲面来构筑船型。要生成船体曲面，首先要进行型线光顺。Lines引进Pine线来辅助光顺。所谓Pine线其实就是指空间曲线，它是通过站线生成的。其光顺原理就是先用最少的 Pine线去控制船体的形状，然后通过对 Pine线的插值重新生成站线，再通过对站线的插值生成水线和纵剖线。但在实际操作过程中，发现用Lines光顺原理光顺线型时，要光顺好一条船需要花很长的时间才能完成。

那就可以生成水线了，再生成纵剖剖线，然后再通过水线和纵剖线生成肋骨线。由于Lines的光顺要求比沪东的要高些，有些地方需要再精光顺一下就可以了。光顺好后就可以通过Patch生成尾半艘船体曲面。首半艘的肋骨线、水线、纵剖线的光顺过程和方法与尾半艘的操作步骤一样的。

图1和图2是用上述方法光顺好的13000吨化学品/油船的首尾肋骨线型图。

4 结束语

将经过沪东软件光顺好的多艘船舶线型转快速换成Lines线型之后，成功地生成了船体曲面。经过实船的建造检验，达到了国家有关造船质量的精度标准，为下一步设计其他类型的船舶奠定了良好的基础。

图1 尾半艘肋骨线

图2 首半艘肋骨线

[1] 孙国金, 赵智韬. 用 AutoCAD肋骨型线图生成Tribon系统船体曲面[J]. 广船科技, 2007(2):24-27.

The Process and Methods of Application of HD-SHM Hull Lines System for Quickly Converting into Lines

Zou Jian-jun
(Qidong Fengshun Ship Heavy Industry Co., Ltd., Jiangsu Nantong 226200, China)

This paper successfully uses HD-SHM hull lines system to quickly covert into Lines and to generate hull curved surface. It combines the both advantages together, thus half of fairing period and the production costs are reduced. Through the application verification of several series of ships, it realizes design requirements and desired effect.

HD-SHM hull lines system; lines; fast conversion; line fairing

U662

A

1005-7560(2014)01-0030-03

邹建军（1984-），男，船体助理工程师，主要从事船体结构的生产设计。