一种基于CATIA V6软件的船体外板板架三维生成方法

为提升三维环境下船舶外板板架的设计效率和精度,结合实际工程背景,建立一种三维软件中外板结构模型的设计生成方法,运用CATIA二次开发技术,简化重复性的建模工作和操作流程,在得到船体外板结构骨架的同时对骨材间距和外板板格进行自动检查,该方法使得设计者可在三维环境中对外板板架进行快速生成和修改,高效地完成船体外板结构的三维设计。     

以型线图为数据输入的CATIA船体建模方法

[目的]为简化船体建模步骤,提高建模效率,提出一种基于型线图快速实现船体模型创建的方法。[方法]该方法基于CATIA平台,利用应用组件架构（CAA）开发工具进行二次开发。首先,通过读取型线图中型线的几何元素和标注信息,实现型值点由二维到三维的转换;然后,在此基础上完成型线和船体艏、艉圆弧的创建,获得三维线框模型;结合CATIA原生曲面创建命令完成船体三维建模。最后,通过实例对开发的型值提取和艏圆弧生成程序进行稳定性和可靠性验证。[结果]结果显示,编制的程序能够实现型值点、横剖线、水线、纵剖线及除舷墙顶线外其他边界线的自动创建,利用艏圆弧生成程序创建的圆心线和切点线具备易修改、便于用户操作等特点。[结论]根据验证结果可见,以船体型线图为数据输入,结合“创成式模块”和“工程图模块”创建船体模型的方法是稳定可靠的,能够实现船体快速建模,具备一定的实用价值。     

CATIA_V6 CAA定制船体结构建模功能模块开发

为了提高CATIA_V6(3D Experience)三维设计平台船体结构建模效率，利用CAA二次开发技术手段，定制快速构建船体结构模块。该功能模块，基于传统船舶设计软件输出的母型船结构几何模型及属性数据，获取创建CATIA SFD（Structure Function Design）设计阶段所必备的参数信息，包括读取xml属性文件，获取零件重心位置，板厚、型材规格、板厚朝向、边界对象等数据，实现基于母型船体结构模型数据，快速构建SFD船体结构模型，最后用实例验证该功能模块的有效性。     

基于CATIA V6的船体结构模型检查二次开发研究

随着数字化技术的发展,三维设计正成为船舶行业的技术发展方向。基于CATIA V6平台的船体结构三维设计,目前主要应用SFD轻量化模型生成二维图纸对接产品方案设计,应用SDD实体模型对接生产设计。因此在三维建模过程中,为保证二维出图与实体转模的准确性,对船体结构SFD模型进行检查尤为重要。虽然三维模型具有视觉上的直观性,但是在CATIA平台模型检查过程中,由于结构模型构件数量庞大且构件属性信息显示不够直接,应用平台原生功能的模型检查方法效率较低,检查结果不够理想。针对平台原生功能存在的问题,本文探索了二次开发在模型结构检查中的运用。选取船体结构SFD模型中面板加厚方向判定这一典型检查场景为例,通过CAA和EKL混合开发实现了面板加厚方向的批量检查和模型修改,极大提高了模型检查的效率和准确性,实用性高。同时本文也为二次开发应用于船体结构模型检查提供了开发思路和主要技术路线。     

基于CATIA V6的船体结构二维出图关键技术

随着三维设计理念在船舶行业中的不断推广,船体结构三维建模方法逐渐普及。三维模型虽较二维图纸有着诸多优势,但目前限于船级社、船东及部分中小船厂的实际情况,"三维设计+二维送审"的工作模式仍是现阶段的主流形式。因此通过三维模型直接实现二维出图,仍具有十分重要的意义。文章主要介绍了一种基于CATIA V6的结构二维出图关键技术,以平台原生出图功能为基础,结合CAA二次开发,提出中间模型技术,解决当前结构三维模型二维出图所面临的问题,整体出图效果较CATIA原生出图功能有显著的提升。     

基于CATIA V6的船体结构二维出图关键技术研究

近年来，随着三维设计理念在船舶行业中的不断推广，船体结构三维建模方法逐渐普及。三维模型虽较二维图纸有着诸多的优势，但目前限于船级社、船东、部分中小船厂的实际情况，“三维设计+二维送审”的工作模式仍然是现阶段的主流形式。因此通过三维模型直接实现二维出图，仍具有十分重要的意义。本文主要介绍了一种基于CATIA V6的结构二维出图的关键技术，以平台原生出图功能为基础，结合CAA二次开发，提出中间模型技术，解决当前结构三维模型二维出图所面临的诸多问题，整体出图效果较CATIA原生出图功能有较大的提升。     

基于CATIA平台的三维集装箱导轨设计

在集装箱导轨设计中,存在着导轨需要安装的结构剖面多,不同剖面中连接肘板布置复杂,连接肘板种类繁多,重量统计繁琐等问题。该文基于计算机辅助三维交互应用(CATIA)平台,提出一种集装箱导轨的三维设计方法,利用CATIA的知识工程、参数化设计、统一装配等功能,有效提升了设计效率,使设计更加智能化,降低了后期修改工作量。     

基于CATIA的非常规FPSO快速建模方法

圆筒型特殊结构的非常规浮式生产储油卸油装置(FPSO),辐射发散状骨材数量众多,骨材定位建模过程繁琐,且耗时费力,为便于快速建立圆筒型FPSO模型,减少建模过程中的重复性工作,保证骨材之间的关联性,提高建模效率.文章基于CATIA的3D EXPERIENCE平台,提出一种灵活运用工程模板技巧,建立圆筒FPSO模型的快速建模方法,并将其与基于CATIA的直接旋转SSY法,以及FEMAP、NAPA Designer通用软件建模法对比.结果表明:首先,基于CATIA的快速建模法,建立局部母体工程模板,可解决辐射性骨材定位繁琐的问题,实现快速批量构建圆筒模型的功能,且建立的模型容量较小;其次,可保证批量旋转复制板之间和骨材之间的关联性以及属性可继承性,减少重复性工作,提高建模效率;最后,当后期调整模型时,由于模型内部结构之间具有关联性的特点,仅更改所需部位结构,其余结构会自动跟随调整,进而减轻后期修改模型的难度和工作量.     

二维布置驱动三维建模技术研究

船舶数字化、智能化设计技术正在不断深入发展。文章结合AutoCAD的优点和三维体验平台(3DExperience,简称3DE)在数字化设计上的优势,探索了一种基于AutoCAD二维布置图驱动3DE平台进行三维建模的创新方法;运用组件应用架构(CAA)对3DE平台进行二次开发,实现了设备节点批量创建、属性拓展和设备模型自动调用等功能;文中以某货船轮机专业机舱的三维建模为例,运用二次开发工具读取二维布置图中生成的数据表格驱动生成了对应的机舱三维布置模型,从而验证了该方法的可行性。经实船测试,该方法可极大提高3DE平台中三维建模的效率,该研究为船舶三维高效建模提供了具体的开发方法和技术路线。     

基于EFSHD船体三维建模中板架制作技术的研究

船体三维设计软件的使用,使设计人员可利用计算机实现模拟造船,直接发现设计中存在的错误和问题,以便提高设计精度,减少差错。该文以沪东中华造船有限公司开发的EFSHD软件为平台,以8000t江海直达货轮为例进行船体三维建模设计。介绍了船体某分段的平面板架和曲面板架的建模方法,重点分析了船体曲面板架创建功能的多样性、快速性,提出了船体板架三维建模中应注意的几个问题;建模中掌握的一些操作技巧及注意事项可使整个建模过程流畅自如,并可供造船厂在生产中参考应用。     

基于CATIA V6的船舶结构有限元网格方法

CATIA作为一款通用的工业设计软件,在许多制造行业得到了广泛的应用。随着V6版本较之V5版本进一步的提升了结构模型转换FEM平面单元的能力,CATIA目前已能够实现船体结构模型直接生成有限元网格。通过深入应用CATIA V6,依靠软件强大的三维建模功能,能够极大的减少船体结构划分有限元网格工作的工时。同时利用关联设计复用以往模型,进一步提高FEM模型的生成效率。甚至能够为实现船舶结构设计CAD/CAE一体化的目标提供了具有可行性的研究路径。因而本文通过分析CATIA软件生成有限元网格机制,结合船舶结构有限元分析对生成网格的要求特点,确定了具有实践性的结构建模与网格划分方法。最后通过实践案例予以验证,结合网格质量检查与优劣势分析,基于CATIA平台为船舶结构快速生成有限元网格提供了一种较为高效的方法。     

大型舰艇多学科设计优化船体结构子系统设计方法

多学科设计优化(MDO)是解决复杂系统工程问题的有效手段。通过对大型舰艇多学科设计优化船体结构子系统设计方法进行研究,将船体结构设计分为船体横剖面结构布置方案自动生成、船体横剖面结构方案优选、船体结构重量估算3个步骤;根据总体方案提供的主尺度、横剖面外形轮廓和分层分舱等信息,依据骨材(桁材)均匀布置和余量控制的原则,生成船体横剖面结构布置方案,并提出一套参考母型船设计,确定设计船构件尺寸初值的方法;在船体横剖面结构方案优选过程中,采用调用代理模型代替板架有限元仿真模型的方法来减少结构分析的计算时间,并采用组合法获得重量最轻的设计方案。     

基于CATIA的船体参数化建模及稳性计算

基于CATIA的二次开发,提出了一种基于船舶AutoCAD型线图自动生成船舶三维实体模型和计算稳性的方法,该方法避免了大量的人工建模和计算时间。利用VB编程,基于型线图自动提取船体的三维点坐标,实现了船舶主船体线框模型、曲面模型和实体模型的快速自动生成,基于实体模型自动获取船体的BOM信息,并进行了船舶静水力和大倾角稳性的自动计算计算。最后,通过一个实船算例验证了该方法操作简单,计算迅速,较之传统计算方法结果更加精确可靠,具有较大的工程应用价值。     

基于CATIA的船体参数化建模和稳性计算

基于CATIA的二次开发,提出一种基于船舶AutoCAD型线图自动生成船舶三维实体模型和计算稳性的方法,该方法可避免大量的人工建模和计算时间。利用VB编程,基于型线图自动提取船体的三维点坐标,实现船舶主船体线框模型、曲面模型和实体模型的快速自动生成,基于实体模型自动获取船体的BOM信息,并进行船舶静水力和大倾角稳性的自动计算。通过实船算例验证,该方法操作简单、计算迅速,计算结果与传统计算方法相比更加精确可靠,具有较高的工程应用价值。     

船舶栏杆在曲面甲板上的等间隙智能布置

提出一种在艏部曲面甲板上智能布置不同规格复合材料栏杆的方法,包括栏杆规格与数量确定和布置旋转2个步骤。分析栏杆的布置施工要求,列出使栏杆布置最优的目标函数和约束条件,简化栏杆选型、布置和旋转要求,进而完成用于对栏杆进行排列组合的选型矩阵的构建。基于此,结合三维设计软件CATIA实现栏杆自动选型和甲板布置轨迹坐标获取,利用四元数推导并证明模型2次旋转转化为1次旋转的方程,简化栏杆模型在甲板上的旋转流程,最终在CATIA软件中编程,完成复合材料栏杆的自动布置,有效提升栏杆布置和建模的效率和质量。     

基于纵向函数方法的全参数化船型设计系统的设计与实现

基于纵向函数的数学方法,研究并总结归纳出各纵向函数沿船体纵向方向上的变化趋势,设计出符合各部分线型特性的线型表达式,提出基于纵向函数的船体线型全参数化设计方法。凭借CATIA V5软件的曲面设计功能,运用VB.net程序设计语言对其进行二次开发,实现船体型线、曲面的全参数化自动设计。多组算例结果比较,分析形状控制参数对船体线型变化的影响,验证了该设计方法的可行性与灵活性。     

基于深度学习的船体曲板多视角三维重建方法

船体曲面外板加工成形是船舶建造精度控制的重要环节，传统曲面外板加工精度检测主要依靠样板和样箱，实现曲板成形自动化检测的关键是快速、精准地重建曲板三维曲面。提出一种基于深度学习的曲板摄影测量方法，该方法通过PatchmatchNet推断深度图得到曲板稠密点云，对稠密点云拟合二次曲面，基于拟合曲面去除曲板表面法线方向上的噪点，并基于主成分分析法（PCA）和最近点迭代法（ICP）对稠密点云和设计曲面进行自动配准，通过实例分析三维重建方法、图像数量、图像拍摄范围等对重建点云精度的影响。结果表明：曲板多视角三维重建精度小于2mm，满足船体外板加工精度要求，可为实现船体曲板精度自动化测量提供了参考与借鉴。     

一种基于CATIA二次开发的船体外形建模方法

为了快速得到船体三维外形,以某11 000 DWT散货船为例,运用CATIA二次开发技术,简化重复性建模工作,精简建模操作流程,较快得到比较理想的船体三维外形。详细介绍船体外形型值点、外形样条曲线和外表面的创建方法。     

基于三维体验平台的双层底分段工艺成组技术

针对船舶工艺设计参考信息散布于多个文件、工艺设计人员水平参差不齐的问题。梳理双层底工艺规则,设计根据规则自动实现工艺成组技术的程序开发方案,并进行功能测试。测试应用结果表明,该方案可提高双层底分段工艺成组技术在三维体验平台上的效率,该方法可行,可为船体分段全范围应用提供有效支撑。     

基于CATIA的船舶主船体造型特征建模研究

为维护主船体的航行稳定水平,实现对船舶安全营运环境的合理保护,提出基于CATIA的船舶主船体造型特征建模方法。针对关键性二次开发技术,进行船体主要造型结构的设计,实现CATIA船舶模块的研究及二次开发。在此基础上,确定船舶主船体的稳性能力,通过提取既定型值的方式,计算得到准确的大倾角数值,实现基于CATIA的船舶主船体造型特征模型的顺利应用。对比实验结果表明,与传统三维建模手段相比,CATIA技术支持下船舶特征建模方法的CSA重构系数值更大,能够较好地维护主船体的航行稳定能力,满足合理保护船舶安全营运环境的实际应用初衷。