atia+v+在船体结构设计中的应用

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1、CATIAV5在船体结构设计中的应用广州文冲船厂有限责任公司周新根前言前前言言CATIAV5是DassaultSystemes公司推出的真三维CAD/CAM设计系统，现已成为航空工业、汽车工业重要的设计软件，在船舶工业上也在逐步深入进行应用。目前，该公司推出的软件已能把船舶设计、制造加工、信息管理贯穿起来，形成一个工程设计、加工工艺、管理集为一体的应用软件。几年来，广州文冲船厂有限责任公司（以下简称文船公司）通过造船转模和不断地学习先进造船技术，由年造1-2条船的能力提升现在年造8-10条的能力，由原来的一型船设计增加到现在

2、的三型船设计；CATIAV5在船舶设计中的应用也有了明显的提高，从2005年年底到2006年6月，通过项目的开展，并在达索公司技术人员的积极支持下，CATIAV5在船体结构设计中的应用有了新的突破，形成了一条较为完整的应用CATIAV5进行船体结构生产设计的思路。下面主要就我公司在船体结构设计中对CATIAV5的应用进行介绍。应用1、、、项目及要求、项目及要求:用CATIAV5对1700TEU(GWS334)船全船船体结构3D设计，并对几个典型分段要求能够直接从3D模型提取所需要2D生产设计图纸、2D下料零件图及零件报表，突

3、破手工AUTOCAD绘图和手工输入零件表。该分段长宽高分别为11.6m、3.8m、12.7m,总共包括零件的个数490个（不包括补板的数量）。2、、设计思路、设计思路船壳曲面船壳线形数据线形光顺出2D设计图型材建库出零件报表肘板建库建出零件图库开孔建库作为管路设船体结构型材贯穿孔建库计、设备布置3D设计背景(SFD,SDD,SR1)型材端部节点建库受力分析材料建库2D标注模板性能计算建库3、、、型线光顺及数据处理、型线光顺及数据处理型线光顺及数据处理：型线光顺及数据处理：：：文船公司目前采用的是东欣软件公司的HD-SHM船体

4、线型光顺系统，光顺以后产生数据文件，为了减少数据的输入量，在导入数据之前，对数据文件进行处理，删除同一平面内多余的数据，但是要留下平边点，并对数据进行排序，见图1。4、、船壳曲面建模、船壳曲面建模船壳曲面建模：船壳曲面建模：：：船壳曲面建模可以分成三步：1〉在GSD工作环境下导入数据，生成点，见图2；2〉连线，包括肋骨线和水线，可根据需要进行选择性的连线，见图3；3〉通过线生成曲面，见图4。前面两步可以通过程序来完成，见图2。另外也可以直接打开AUTOCAD2000版的二维图形文件（*.dwg）,然后在CATIAV5中利用拷

5、贝和粘贴生成所需的肋骨线和水线，最后连成曲面，这样生成曲面效率也是比较高的。文船公司在曲面设计的应用是比较成功的，除了船壳曲面建模以外，曾成功应用于螺旋桨、拉锚试验的辅助设计，见图5、图6。图1数据处理图2导入数据点图3生成线图4生成曲面图6拉锚试验手工模拟图5螺旋桨拆装图5、、、建库、建库建库：建库：：：由于一条船有几万个结构零件，其中相同、相似的零件或特征非常多，为了减少重复的工作劳动，在开展一条新船项目3D设计之前，我们会对全船的结构进行统计，规划出建库的内容，把基础库搭建好。这是一个非常重要的环节，其直接影响到后续的

6、3D结构设计的质量、效率，可以说CATIAV5提供了较好的建库功能。型材、开孔、材料、2D标注模板库的建立及应用比较容易，肘板建库、型材端部形式及型材贯穿孔的建库操作过程相对比较复杂，但是思路还是比较清晰，简单，下面是肘板参数化建库过程，见图7，文船公司在肘板建库这一块非常重视，主要是一条船肘板的数目非常大，经过努力，我们在肘板建库，包括型材端部节点库、型材贯穿孔库已有一条清晰的建库方法。创建肘板边界输入条件及Support中间处理UDF技术UserFeature找到输入定义输出定义定义参数实例化建肘PowerCopy板入库

7、图7肘板建库过程图8用贯穿孔库开孔效果图9用肘板库建肘板效果6、、船体结构、船体结构3D设计设计：设计：：：CATIAV5主要包括三个船体结构设计模块SFD、SDD、SR1,我公司主要应用SFD、SDD模块进行船体结构3D设计，利用这两个模块基本上可以建出所有的船体结构零件，在SFD中我们是建一些总体结构，各层甲板、各个舱壁，纵骨、肋骨、舷侧纵桁、骨材等大构件，在SDD模块中再建肘板、型材贯穿孔、补板等小构件。在建完所有的构件后，最后一次转入到SR1模块中，在这过程中可选择自动去掉板的干涉部分，生成正确零件形状。这一设计过程

8、可以表示成图10。如果船舶比较大，考虑到模型数据量会比较大，最好把船舶分成几部分，例如，船尾、船艏、船舯部分，这样有利于加快建模操作时的运算速度。目前，文船公司在这三个模块上的运用比较成熟，见图11、图12。整船或较大区域框架设计分段设计为出零件图准备船壳项SFDSDDSR1目参照系环境设