沈陽+++張罡政+++周言高

摘 要：船舶管路常用的通艙形式大概分為五種，分別為穿艙套管形式、保護(hù)套管形式、覆板形式、開自由孔加擋水圈形式、以及單雙面座板形式，在這些形式中，大多數(shù)船廠普遍采用的是覆板和擋水圈，然而TribonM3系統(tǒng)中不能快速創(chuàng)建多聯(lián)覆板和擋水圈，給生產(chǎn)設(shè)計(jì)增加了不少工作量，值得慶幸的是M3系統(tǒng)中提供了一系列的程序接口，讓客戶可根據(jù)需要進(jìn)行開發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)提高建模和出圖的效率與準(zhǔn)確率。

關(guān)鍵詞：多聯(lián)覆板和擋水圈；設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確率；客戶化；空間直線的交點(diǎn)

引言

船舶管路生產(chǎn)設(shè)計(jì)，是一項(xiàng)龐大而且繁瑣的工作，生產(chǎn)設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞與設(shè)計(jì)人員的細(xì)心、耐心和進(jìn)取心是密切相關(guān)的，然而設(shè)計(jì)準(zhǔn)確率和設(shè)計(jì)效率是否完全依賴設(shè)計(jì)人員的個(gè)人素質(zhì)來決定呢？是否有一種途徑能夠讓設(shè)計(jì)人員最大程度上從部分繁瑣、枯燥的工作中解脫出來呢？對造船行業(yè)的設(shè)計(jì)人員來說，心中早有答案，很多實(shí)例都能說明這一切，如很多船廠的報(bào)表程序、工藝檢查程序、快速建模程序等，都是利用Tribon系統(tǒng)提供的接口，結(jié)合實(shí)際的需求，通過客戶化開發(fā)來實(shí)現(xiàn)了上述的一切。

多聯(lián)覆板和擋水圈在Tribon系統(tǒng)中可以通過創(chuàng)建Structure模型的方式來創(chuàng)建模型實(shí)體，然后通過Drafting功能繪制出這些模型的制作安裝圖，但由于覆板和擋水圈的數(shù)量較多，這種做法比較繁瑣，需要投入較多的時(shí)間，而且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。為了達(dá)到快速、準(zhǔn)確建模和出圖的目的，可通過客戶化開發(fā)，根據(jù)管端的連接件的形式，計(jì)算出多聯(lián)覆板的外形尺寸，根據(jù)管路的坐標(biāo)和管外徑大小，確定覆板的位置和開孔大小，進(jìn)而創(chuàng)建出覆板和擋水圈的模型，在根據(jù)系統(tǒng)提供的二維制圖程序接口功能自動(dòng)生成制作安裝圖。

1 多聯(lián)覆板和擋水圈模型的創(chuàng)建和出圖

1.1 多聯(lián)覆板和擋水圈形式分類

多聯(lián)覆板和擋水圈有雙聯(lián)、三聯(lián)、四聯(lián)等，但多聯(lián)覆板和擋水圈中管路的排列方式又是各式各樣，所以要求尋找某種類型的覆板或擋水圈可以涵蓋多種式樣，避免規(guī)格樣式的復(fù)雜化。

根據(jù)實(shí)際使用和歸納總結(jié)，多聯(lián)覆板和擋水圈的形式大概有如下三種類型：

橢圓等徑型；橢圓非等徑型；三角型。

1.2 如何在TB系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多聯(lián)覆板或擋水圈的創(chuàng)建

針對上述模型形式，可根據(jù)用戶指定的管路模型，獲取管路的相關(guān)信息，根據(jù)這些信息計(jì)算出覆板或擋水圈的外輪廓線的尺寸參數(shù)，以及相應(yīng)的開孔尺寸參數(shù)，從而可以運(yùn)用Vitesse中的Structure模塊提供的兩個(gè)方法plate_new_contour2D和hole_new，構(gòu)建出模型實(shí)體，并附加相關(guān)的生產(chǎn)信息，最后根據(jù)施工工藝生成相應(yīng)的圖紙。

整個(gè)程序架構(gòu)可分為四大部分，分別為程序交互界面、模型參數(shù)計(jì)算、模型的創(chuàng)建和模型制作安裝圖紙生成。

程序交互界面主要功能是提供相應(yīng)的參數(shù)輸入，指定模型類型，顯示數(shù)據(jù)結(jié)果。一個(gè)簡潔完善的GUI有助于設(shè)計(jì)人員很好的運(yùn)用，讓客戶化程序在設(shè)計(jì)中能夠得到更好的推廣實(shí)施。

模型參數(shù)計(jì)算是利用現(xiàn)有管路模型的相關(guān)數(shù)據(jù)和用戶指定的部分?jǐn)?shù)據(jù)文件，進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，主要運(yùn)用一些數(shù)學(xué)知識，如空間直線交點(diǎn)的計(jì)算，方向向量、旋轉(zhuǎn)向量的確定等，進(jìn)而建立相應(yīng)類型覆板或擋水圈的數(shù)學(xué)模型。這個(gè)過程確立了模型的外形尺寸特征，如模型的外形尺寸、開孔位置及尺寸、模型的定位坐標(biāo)等。

模型的創(chuàng)建，是運(yùn)用已有的模型數(shù)據(jù)，再利用Tribon系統(tǒng)提供的接口程序創(chuàng)建出實(shí)體模型，它是系統(tǒng)集成的功能，只要求開發(fā)者提供相對應(yīng)的參數(shù)就可以生成相應(yīng)的模型實(shí)體；在模型創(chuàng)建過程中要求程序記錄和存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，為后續(xù)制作圖的生成提供數(shù)據(jù)支持。

模型制作安裝圖紙生成，在已經(jīng)創(chuàng)建好的模型基礎(chǔ)上，能夠快速的生成模型的加工制作圖紙，達(dá)到減少設(shè)計(jì)人員的工作量的目的，該圖紙應(yīng)包含所有制作過程中所需的制作信息，以及安裝坐標(biāo)。

2 應(yīng)用實(shí)例

覆板和擋水圈程序的主界面及模型實(shí)例

其中圖1為主界面，圖2為覆板或擋水圈的實(shí)例，圖3為覆板制作安裝圖。

此客戶化程序是基于Tribon提供的程序接口，使用Python語言編寫的，并集成于TB應(yīng)用程序中，操作直觀簡潔，程序運(yùn)行速度快，自動(dòng)化程度高，在公司47500DWT船型上進(jìn)行了系統(tǒng)的測試，并將在64000DWT散貨船上進(jìn)行實(shí)施運(yùn)用。

本程序結(jié)構(gòu)分為三部分，第一部分為界面生成部分，主要包含初始參數(shù)的讀取與寫入、各個(gè)功能模塊的實(shí)現(xiàn)；第二部分為模型創(chuàng)建部分，包含管路模型信息的獲取，結(jié)合界面的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，描繪出實(shí)體模型的參數(shù)，最后創(chuàng)建出覆板或擋水圈模型；第三部分是根據(jù)已經(jīng)創(chuàng)建好的模型自動(dòng)生成制作和安裝圖。

程序的難點(diǎn)在于如何進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，將相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)系統(tǒng)的整合重用，并實(shí)行數(shù)據(jù)的有效傳遞。

3 結(jié)束語

覆板和擋水圈程序彌補(bǔ)了Tribon系統(tǒng)在這方面的不足，讓設(shè)計(jì)理念得到更好的實(shí)施，提高了設(shè)計(jì)效率，減少了管路系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的工作量。

參考文獻(xiàn)

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[4]Vitesse Outfitting Training.

作者簡介：沈陽（1979，1-），男，江蘇省揚(yáng)州市（籍貫）；現(xiàn)職稱：助理工程師；學(xué)歷：大專；研究方向：船舶制造。endprint