陳瑛 徐冉 戴璐
摘要:雙體游艇行業(yè)在國內(nèi)起步與發(fā)達國家相比較晚,高質(zhì)量的游艇性能要求、品質(zhì)質(zhì)量以及舾裝設(shè)計等核心工程技術(shù)基本掌握在外國人手上。而恰恰由于高質(zhì)量游艇的性能指標(biāo)要求和復(fù)雜的舾裝設(shè)計,外觀造型方面一直欠缺。但是外觀造型和功能要求是相輔相成的,為了有更高品質(zhì)的游艇。此處提到的雙體游艇外觀型線優(yōu)化與造型設(shè)計,主要運用船舶專業(yè)設(shè)計軟件對其線型進行優(yōu)化并利用激光雕刻技術(shù)對其進行造型設(shè)計。
關(guān)鍵詞:雙體游艇;外觀造型;制作和優(yōu)化設(shè)計;激光切割
隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們的生活水平逐漸提高,越來越追求生活的品質(zhì),海邊度假,水上游樂等成為人們的首選。在這種市場需求下,中國游艇業(yè)得到了快速的發(fā)展。目前,國內(nèi)游艇制造廠家多是購買和依靠國外的技術(shù)和設(shè)計,在造型設(shè)計方面的研究投入少,缺乏創(chuàng)新。基于此,我通過大學(xué)生創(chuàng)新這個項目為契機,以巴士雙體旅游船為母型船作為研究基礎(chǔ),利用船舶專業(yè)設(shè)計軟件LINES進行型線優(yōu)化設(shè)計。
一、巴士雙體旅游船(母型船)簡介
來由:雙體游艇船最先在美國制作,揚名于澳大利亞海軍。
型線優(yōu)缺點:巴士雙體旅游船性具有高質(zhì)量游艇的性能指標(biāo)要求以及復(fù)雜的舾裝設(shè)計,但是外觀造型方面一直欠缺。針對該缺點我們進行優(yōu)化設(shè)計
二、雙體游艇型線優(yōu)化設(shè)計
把雙體游艇分為主船體、上層建筑兩部分進行優(yōu)化設(shè)計。
(一)主船體部分
主船體設(shè)計時,參考巴士雙體旅游船圖修改,在建模之前,設(shè)定好游艇的主尺度見下圖
設(shè)計初用LINES完成型線設(shè)計,因為船長較小,在進行站線劃分時設(shè)計10站,進行整船的型線設(shè)計,不分前半艏和后半艏,該船為雙艉軸的結(jié)構(gòu)建模,上層建筑共三層。為了生成的曲面盡量平順光滑,注意修改曲線的光順度。先粗光順整艏船體型線,再進行單根型線的光順,完成肋骨線轉(zhuǎn)站線;在光順過程中可以用插點法,在曲線轉(zhuǎn)角比較大的地方,多設(shè)置一些控制點,比如船首部。所有型線光順完成后,就可以出圖。
(二)分析主船體優(yōu)化型線后的特點
母體船的單體部分橫剖面面積系數(shù)偏大,為了提高船舶的快速性,對單體部分的水線面面積曲線進行修改;雙體連接中部設(shè)置有艙室,艏部及艉部考慮船舶航行中所受阻力對其進行型線的優(yōu)化,最終完成船體外部造型及底部曲線光順。
(三)上層建筑部分
上層建筑部分包括駕駛室、駕駛甲板、客艙、圍欄等部分的設(shè)計。為了美觀,可以參考一些線型優(yōu)美的生物或者母型船。建模的方式與主船體一致,但是要注意上層建筑主要設(shè)計為游客欣賞海景及一些娛樂活動,所以要考慮艙室的舒適性與廣闊的視野,圍欄的設(shè)計即要與船體本身協(xié)調(diào)一致,也要保證游客的安全。
分析優(yōu)化設(shè)計后的上層建筑與之前相比的優(yōu)點:
優(yōu)化設(shè)計后的上層建筑與之前相比,擴大了休息平臺,用戶可以進行海上觀光,休閑娛樂。另外,擴大船體主甲板面積,可對其增加舾裝設(shè)備。總體而言,增加了用戶的休閑場地,使其在確保船舶以及人員安全性的條件下提高商業(yè)價值。
三、模型分析與制作
型線設(shè)計好之后,就可以進行套料,出圖,切割板材,從而進行模型制作。由于TRIBON軟件更適合做生產(chǎn)設(shè)計,所以我們在型線設(shè)計時并沒有考慮到雙體游艇的重心穩(wěn)性等方面,這需要在今后做進一步論證。模型制作時,由于切割的精度等原因,需要二次進行打磨等表面光順。
四、結(jié)語
文中以巴士雙體旅游船為母型,利用TRIBON軟件進行雙體游艇型線設(shè)計及制作,因為使用了TRIBON得以使設(shè)計過程用時減少,通過SURFACE模塊可以完成復(fù)雜曲面幾何圖形的建模,并且得到很好的線型優(yōu)化。
課題:江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目(項目編號:201712056007Y)
作者簡介:陳瑛(1997),女,江蘇鹽城人,南通理工學(xué)院船舶與海洋工程系。