基于catia的船舶机舱三维设计方法研究

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1、万方数据DigitalDesign敷孛他设计本文应用CATIA软件尝试设计机舱，展示了CATIA强大的设计功能。随着IBM／DASSAULT公司对其功能的不断完善。该软件一定能在船舶制造行业得到更广泛的应用。基于CATIA的船舶机舱三维设计方法研究【江苏科技大学CAD中心陈宁高霆王军】一、引言众所周知，CATIA软件在航天、航空、汽车等一些高端技术制造领域中得到了广泛的应用并获得了卓有成效的成果。而将CATIA软件引入造船行业，则是直接或间接借鉴了CATIA软件在航天、航空、汽车等制造领域中的先进成熟技术。这些技术在常规船舶，特别是

2、对于象航母、军舰、豪华游轮、钻井平台等特殊海洋工程的设计方面有非常广泛的应用。CATIA可实现船舶可视化三维设计。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人；(2)“制造”各类三维设备、部件，实现系列实体建槐(3)利用软件的装配功能对三维舱室进行布置；(4)二维原理图设计及设备、管路三维布置与部件定1立；(5)各类统计汇总报表、加工单、布

3、置图、安装图的输出；(6)利用虚拟的数字化样船对设计进行评估。二、利用CATIA进行船舶三维设计CATIA软件无缝集成了基本的通用机械CAD模块与专用的船舶设计CAD模块。在实际进行船舶设计时，用户可根据具体的设计项目，分门别类地实时切换各种CAD模块(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、强度分析等模块)，灵活机动地采用该工作模块环境中的各种设计手段和方法。因而，用户可最大限度地调用CATIA软件中各种知识工程资源。

4、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，从而创造性地完成自己的设计工作。CAD／CAM与制造韭信息他·www．icad．comca1．船体结构模型的设计与导入船体结构模型的设计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／Mastership

5、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

6、地传输数据提供了条件。本文就直接读取TRIBON造船集成软件中的4．atx格式的结构数据，并转化成在CATIA软件中的船体结构模型。如图1所示。图1从TEIBON软件中导入的船体数据2．“制造”各类三维设备、部件，实现系列实体建模运用CATIA软件先进的三维实47万方数据散孛他设计DlQita

7、Desiqn48体、曲面、线框造型建模功能和强大的二维、三维(前、后)参数化功能，从点、线、面做起，构造三维实体，可“制造”各类船舶设备(见图2，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

8、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。图2三维实体设备库这些三维实体建模工作完成后，在CATIA软件中可分门别类地构成包罗万千的字典文件(即库文件)，为船舶舱室三维布置时，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、接口位置的变更提供了方便。5．舱室三维实体布置在CATIA软件中，用户可以根据船型特征、船体结构、舱室定义、设备卸装工艺

9、潞径等因素来快速地建立自己的坐标系，如船舶的肋位线标尺、平≯台高度标尺、横剖线标尺等，如图3所示。基于这一坐标系，用户可以构筑自己的区域(分段)设计模型。这个设计模型的最大特点是：当进行某一专业的设计任务时，可以参考、关联、共享其他专业的设计成果(即实体、数据、信息、关系、规则等)，从而各专业可以在统一的设计模型中，分门别类地进行并行设计。图5建立船体三维坐标系4．二维原理图设计及设备、管路三维布置与部件定位管系二维原理图可驱动三维设备布置、管系路径布局和各类阀件、附件的精确定位放置与调整。CATIA软件这独一无二的技术特点构成了船

10、舶管系详细设计和生产设计两个设计阶段的桥梁。它确保了管系的二维原理图在三维管系生产设计时，对设备连接和单元布局中最直接、最科学地贯彻二维原理图所定义的管路实际走向。运用这个原理图，用户可以驱动图中的三维设备放置，自动或手动排放管系路径