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基于CATIA的船舶机舱三维设计方法研究(图)
文章作者:佚名 文章来源:互联网 更新时间:2007-12-13 20:01:54
  1 引言

    众所周知,CATIA[1]软件在航天航空、汽车等一些高端技术的制造行业得到非常广泛的应用和取得非常成功的效果。

而将CATIA引入造船行业则是直接引用或间接借鉴了CATIA在航天、航空、汽车等制造行业内的先进成熟技术。这些技术对常规船舶、特别对航母、军舰、豪华游轮、钻井平台等特殊海洋工程平台的设计上有着非常独特的借鉴[1,2]。

    CATIA可实现船舶的可视化三维设计。其基本功能可涵盖船舶设计的各个方面,贯穿分析、设计、建造、维护整个船舶产品生命周期。CATIA软件各项模块功能强大、工作模式转换灵活,设计手段丰富简捷,其在船舶机舱三维设计中运用的

基本功能可概括为以下6个方面:

    1. 船体结构模型的设计与导入;

    2. “制造” 各类真正的三维设备、部件系列实体建模;

    3. 舱室三维实体布置;

    4. 二维原理图设计及设备、管路三维布置与部件定位;

    5. 各类统计汇总报表、加工表单、布置图、安装图的输出;

    6. 电子样船。


    2 利用CATIA进行船舶的三维设计

    CATIA软件的各个模块的运行平台,无缝地集成了基本的通用机械CAD功能与专用的船舶设计CAD功能。在实际进行船舶设计时,用户可根据其具体的设计项目,分门别类地实时切换工作模式( 即船体结构、曲面造型、管系设计、电气电缆设计、风管设计、知识工程、人机工程、零件及装配设计、机械制图、机构仿真、模具设计、钣金设计、物理量计算、干涉检查、强度分析等工作模式 ),灵活机动地采用该工作模式环境中的各种设计手段、方法,因而,用户可最大限度地调用CATIA 软件的各种知识工程资源,同时,亦可构筑自己“个性化”工作模式,在其平台上设置各类工具条,选择合适的图标,补充相应的指令,从而来创造性地完成自己的设计工作。

    1. 1船体结构模型的设计与导入

    船体结构是进行船舶舱室设计的基础,CATIA软件针对目前船舶制造行业的各种CAD/CAM/CAE软件的实际应用情况,提供了与这些软件(如:TRIBON / NAPA / Maxsurf / Fastship / AUTOCAD等)的专用或标准接口。这些专用或标准接口,为船舶制造业已有的CAD/CAM/CAE应用软件向其方便灵活地导入数据提供了非常便捷的工具。本文直接读取TRIBON造船集成软件中的*.dxf格式的结构数据,转化、生成在CATIA软件中的船体结构模型,如图一所示。

    1.2 “制造” 各类真正的三维设备、部件系列实体建模

    运用CATIA软件先进的三维实体、曲面、线框造型建模技术和强大的二维、三维(前、后)参数化功能,从点、线、面做起,构造三维实体, 可“制造” 系列的各类船舶设备( 见图二: 字典文件中的主机、副锅炉、燃油泵、集油筒、箱柜、发电机、燃油供油单元等 )、基座、箱柜(日用柜、沉淀柜等)、部件、阀件(截止阀、快关阀、安全阀等)、附件(各类法兰、垫片、接头系列等)、仪表(液位计、流量表等)、管子支架、舱室用具(办公桌椅、文件箱柜、生活洁具、日常家电等)、舾装门窗、走廊栏杆等。

 
 

    这些三维实体建模工作完成后,为分门别类,构成包罗万千的字典文件(即库文件)。为在建船舶舱室三维布置中实时调用这些“备品”文件提供了便利,同时,在CATIA软件中,其参数化的建库为同型设备的体积大小、接口位置等的变更提供了方便。

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