闫 巍

(泰州口岸船舶有限公司，江苏泰州225321)

0 引言

20世纪90年代，国内一些大型船舶企业先后引进了TRIBON三维设计软件，获得了较好的效果。我公司为了顺应造船新技术的迅猛发展，缩短生产设计周期，提高出图质量及切割零件精度，做到专业间资源共享，于2006年引进了先进的TRIBON三维设计软件。经过几年的实践探索，逐步形成了适合公司实际的专用软件，并在已出厂的10 000 t多用途船上得到了推广应用。本文以10 000 t多用途船为例，详细介绍该船在型线光顺过程中，需要重点关注的技术难点以及相应的操作技巧。

1 10 000 t多用途船主要概况

10 000 t多用途船是目前全球载重吨最大的单一货舱重吊船，总长133 m，两柱间长122．85 m，型宽23 m，型深11．4 m，为单桨、单柴油机驱动的无限航区多用途干货船。该船为全焊接钢结构，设有单层连续甲板，球鼻艏倾斜船首、方尾、圆舭和艏艉楼，货舱区域为单一货舱，开口为94．25 m×16．2 m，单舱可装载10 000 t。该船配备2台450 t电液驱动的回转式甲板起重机，全部安装在船舶的左舷，联吊时最大起吊重量900 t，且需要使用辅助浮箱系统。该船突破了传统的船舶设计理念，在船舶破舱稳性、船舶的结构强度和船舶的抗扭转强度等方面攻克了诸多技术难题。该船型科技含量高，建造精度要求更严，属于高附加值船型，因此，保障各个设计阶段的精度是达到该船质量目标的关键。10 000 t多用途船总布置图如图1所示。

2 型线光顺的重要性

3 型线光顺的方法及技巧

3．1 创建新船前的准备工作

(1)准备型线光顺相关数据和图纸，如型线图、型值表、艏艉柱结构图等。设计院提供的型线型值可作为船体光顺的基本型线，利用这些已知型线可织构出基本的船体型表面。

(2)认真仔细审图，确定型表面的范围，做好边界线的处理工作，如艏艉轮廓线、边平线、平底线、折角线、艉封板、艉轴出口、艏艉平行中体线及其他一些边界线。

(3)以扩展名为* ．dat、* ．txt或* ．bri等文本格式文件编辑相应的边界线文件、小侧剖线文件及肋骨线文件等。

3．2 相关数据文件的输入

数据文件输入的一般顺序首先是边界线，然后是肋骨线，最后输入小侧剖线(按Pline线调入)。

3．3 型线光顺的方法及技巧

光顺型线的关键是每一根样条曲线要尽量保证具有良好的光顺精度，使曲线上的曲率成规律的均匀变化。所以，在输入每种型线后应对其光顺度进行调整，同时要顾及曲线的独立性与协调性。具体光顺技巧还可利用观察型线的曲率变化来判断每一根曲线光顺的优劣，再通过Accept保存各类线条。所有数据文件输入结束后进行Lines特有的光顺方法即三维光顺法，三维光顺法是在肋骨视图上定义一些Cline构造线，Cline线与肋骨线相交得到相应的3D曲线，然后光顺3D曲线。

图1 10 000 t多用途总布置图

通过以上方法反复光顺3D曲线，直到插出满意的肋骨线、水线及侧剖线，得到最终的光顺船型。

样本采集：含藻种的样本采自广州华南理工大学校内东湖，共设置2个采集点，采集水样用采样瓶装好，分离纯化在实验室中进行。

3．4 Patch的生成及输出

Patch是通过已有的线型，定义并生成船体曲面，用于其他计算模块及生产模块。生成Patch前需把首、尾半体的线型连成整船。

3．4．1 布置Patch的方法

(1)所有边界线定义为Patch。

(2)使用水线、站线及边界线等形成Patch。

(3)使用侧剖线、水线及边界线形成Patch。

(4)局部地区可以通过New Curve的人工方法定义Patch。

尾部Patch线布置情况如图2所示。

图2 尾部Patch线布置情况

三维光顺时，通常将船分为首、尾半体分别进行光顺，因为沿整船定义3D曲线比较困难。通常每半体需定义10～15根3D曲线，其中至少要有3根曲线通过舭部区域。定义3D曲线不能相互交叉，不能通过折角线、切点线和其他Pline线。

光顺原则:首先要尊重型线原设计，不能对原设计修改太大，否则会影响船舶的性能;光顺时应严格保证设计的主尺度，如垂线间长、吃水、型深、尾轴出口尺寸等;光顺时应考虑外板加工的可操作性、焊接空间等因素。

通过光顺后的肋骨线及小侧剖线插出水线，水线密度要适当，不能太稀。插出水线后可将小侧线(Pline)删除，再根据肋骨线及水线插出所有的侧剖线。

3．4．2 布置patch应遵循的原则

(1)只能定义2条、3条和4条边的Patch。

(2)一个Patch不能横跨边界线、折角线或切点线。

(3)相邻Patch的角必须严格对应，只能是“十”字形边界，不允许“丁”字形边界的存在。

(4)先生成平面区域的Patch，类型为Boundary型，再生成曲面区域的 Patch，类型为Scatter型，这样可以保证生成的曲面精度。

(5)Patch中任意一个边界中不能同时包含直线和曲线，在切点或折角线位置处切断设为边界线。

(6)Patch的边界线尽量设为梯形或方形，大小划分要合适。

3．4．3 Patch精度及连续性的检查

(1)检查Patch的曲线精度。生成Patch后的第一项工作是检查曲面Patch的精度，如果同时检查很多Patch，需要很长时间，通常只检查曲面形状比较复杂的Patch。检查曲线的精度，需要根据经验来判断什么样的精度是可以接受的。一般来讲，平均偏差小于1．5 mm，最大偏差小于10 mm，这样的曲面可以接受。

(2)检查Patch的连续性。Patch连续性正确，则只有外边界高亮度显示;如果内部的边界高亮度显示，则用户需要检查有关Patch的连续性。否则，该曲面不能用于后续的建模工作，因为曲面可能会存在端点或重叠。

3．4．4 Patch 的输出

生成Patch的最后一步工作就是输出dml文件，用于船体建模及其他计算模块、生产模块。

3．5 船体曲线的校验

输出的dml文件是否很好地运用于船体建模及其他计算模块、生产模块，第一项工作就是校验船型。校验船型的最佳方法，通常是用曲面建模的方式，在每根肋骨和每根纵骨位置生成船体曲线。船体曲面的成功生成表示船体曲面适用于曲面建模。

3．6 输出生产所需的数据及图纸

光顺结束后，TRIBON软件可以输出满足生产要求的放样型值表和型线图。尾部线型光顺图如图3所示。

4 结语

通过使用TRIBON软件进行型线光顺，不仅生成了高精度的船体型表面，而且大大提高了各专业的工作质量和工作效率。当然，真正熟练掌握TRIBON软件型线光顺的步骤、技巧，做出光顺流畅的船体型表面，需要逐步摸索、体会。

图3 尾部线型光顺结果