沈玉琦

（中國船舶及海洋工程設(shè)計研究院 上海200011）

0 引 言

Tribon系統(tǒng)是為造船行業(yè)量身定做的專業(yè)軟件，它能完成船體、舾裝的三維設(shè)計建模和繪圖。傳統(tǒng)的建模過程是交互式、一步一步的，效率并不高。Tribon提供了幾何宏這一工具，可以通過宏命令進(jìn)行二次開發(fā)，建立標(biāo)準(zhǔn)化、參數(shù)化的程序，從而減輕建模的工作強(qiáng)度，大大提高設(shè)計、建模的精度和效率。筆者借助Macro開發(fā)了針對不同船型的系列補(bǔ)板。

1 開發(fā)原理及過程

筆者將利用Macro進(jìn)行快速建模功能開發(fā)分成兩大類：補(bǔ)板、貫穿孔和舾裝小樣（Volumes）。用幾何宏語言按照型材的特征點(diǎn)和拓?fù)潢P(guān)系，按照一定的語法順次編寫補(bǔ)板和貫穿孔的定位點(diǎn)，便可完成宏定義。Tribon程序的主界面上具有運(yùn)行宏命令的快捷鍵，設(shè)計人員完成宏命令的編寫后，需要運(yùn)行檢查命令的正誤。如果有錯誤信息，系統(tǒng)會在自動生成后綴為lst的臨時文件中顯示，而設(shè)計人員可以根據(jù)出錯位置來進(jìn)行宏命令的修改；檢查無誤后，設(shè)計人員便可以在建模時，使用編寫的宏命令代碼快速完成建模。

1.1 幾何宏語言/Geometry Macro簡介

Tribon幾何宏工具是一種用來定義預(yù)先確定的幾何形體的程序。Tribon M3中使用幾何宏的主要目的是為了實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。如Tribon Hull中的貫穿孔和補(bǔ)板，以及Tribon Ventilation中的Ventilation Volumes。在交互式應(yīng)用中，二維圖形能夠通過不同的函數(shù)創(chuàng)建。與之類似，三維形體能夠通過簡單的體的組合創(chuàng)建出來。這些正常的操作在實(shí)體層面上，也就是添加線、圓弧以及文本等，或是復(fù)制別的圖形。然而在許多情況下創(chuàng)建圖形和體需要插入一些相關(guān)的控制參數(shù)或是條件。該語言就是通過調(diào)用幾何宏預(yù)先定義的一系列參數(shù)和函數(shù)來創(chuàng)建Drawings/Volumes。幾何宏可以利用運(yùn)算符、基本算法、語句的邏輯選擇（比如if…else…endif）寫成類似程序語言的文本格式。該語言的基礎(chǔ)是：A、幾何實(shí)體能夠被創(chuàng)建出來；B、程序有邏輯性；C、基本的算法，三角函數(shù)等。

1.2 幾何宏在Tribon中（以補(bǔ)板為例）的主要參數(shù)［1］

型材類型 10（扁鐵）20（球扁鋼）…

PROF_PARAM<1-6> 描述型材形狀的參數(shù)

PROF_PARAM1 height

PROF_PARAM2 width of flange

PROF_PARAM3 thickness in the web

PROF_PARAM4 thickness in the flange

PROF_PARAM5 buld bar c-measure

PROF_PARAM6 buld bar radius

PROF_PARAM<1-6>的含義（見圖 1）。

圖1 型材參數(shù)<1-6>

型材的三個正向量（V1、V2、V3）如圖 2 所示，其各自的意義為：

圖2 型材的三個正向量（V1、V2、V3）

貫穿孔與型材間隙如圖3所示。

圖3 貫穿孔與型材間隙

1.3 幾何宏在Tribon中（以補(bǔ)板為例）的主要運(yùn)算符和循環(huán)

1.3.1 運(yùn)算符

1.3.2 循 環(huán)

此外，在編寫用戶化的宏時，還經(jīng)常調(diào)用Tribon系統(tǒng)自帶的宏函數(shù)（如′intersect_line_2d′、′move_point_2d′、′fillet_radius_2d′）。 因此設(shè)計人員宏定義時，便可直接引用此類函數(shù)，既避免重復(fù)定義，又降低了宏定義的難度。

1.4 幾何宏在Tribon中（以補(bǔ)板為例）的開發(fā)

以上為主程序

宏定義首先對需要的參數(shù)進(jìn)行列舉聲明，然后進(jìn)入主程序的定義。主程序是按照順時針方向順次定義各個連接點(diǎn)（C0～C12，如圖 4所示），然后連接這些點(diǎn)組成用戶所需的補(bǔ)板形式。

圖4 補(bǔ)板連接點(diǎn)

在定義連接點(diǎn)時，設(shè)計者可以利用程序提供的三個主向量方向（V1、V2、V3），以及系統(tǒng)已有的內(nèi)部宏和一些數(shù)學(xué)知識，確定貼合船體曲面和型材截面的連接點(diǎn)（本例是C0～C12）。筆者還利用了一些輔助點(diǎn)（比如 Q0、Q2、Q3、Q4），來更加方便地定義連接點(diǎn)。程序在定義時利用循環(huán)函數(shù)，根據(jù)型材規(guī)格選用不同的條件選項和點(diǎn)的定義模式，在一個宏命令中就可以包括幾種型材。比如本例是以角鋼為目標(biāo)編寫的補(bǔ)板宏，實(shí)際應(yīng)用時也可以在扁鋼上很好地運(yùn)行。這樣便減小了設(shè)計者宏定義的數(shù)量和程序出錯的幾率。最后在程序結(jié)尾添加一些焊接坡口和焊端信息，這樣便完成了一個類型的補(bǔ)板宏定義。

利用宏命令還可以定義各種形式的型材貫穿孔和部分常用的舾裝小樣。由于定義的格式與補(bǔ)板定義類似，這里就不舉例說明了。

2 結(jié) 論

宏定義的補(bǔ)板和貫穿孔是按照節(jié)點(diǎn)圖冊創(chuàng)建的，經(jīng)歷了邊修改邊使用的過程，也經(jīng)受了多艘實(shí)船的檢驗(yàn)。從實(shí)際使用情況來看，用戶普遍反映能很好地體現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的實(shí)際樣式，有效提高了建模速度。

［1］AVEVA AB.User′s guide setup and customisation［EB/OL］.［2012-04-20］.mk：@MSITStore：D：＼Tribon＼M3＼Documentation＼Setup_Customisation.chm:/SetupCust_6_58.html.