下载文档原格式
第二章船体型线放样一、填空题1、船体放样方法有___实尺放样_____、_比例放样_、_数学放样__；2、船体放样内容有_船体理论型线放样_、_肋骨型线放样_、_船体结构线放样_、_船体构件展开_、_为后续工序提供资料_；3、理论型线放样步骤是_首、尾轮廓线放样、_甲板线放样、_三组型线放样；4、肋骨型线放样步骤是_在纵剖线图和半宽水线图上作各肋位垂线_______、_量取纵剖线图和半宽水线图同一肋骨号的高度型值和半宽型值_______、_将上述两型值转录到横剖线图上，用样条光顺连接各型值点______、_画出各肋位的梁拱线___；5、水线图中格子线由_纵剖线___和____站线____组成；6、横剖面图中格子线由__水线______和__纵剖线_组成；7、纵剖面图中格子线由__水线__和__站线_组成；8、型线光顺性指__曲率和缓地变化、_无局部凹凸起伏 _和__无突变现象；9、型线投影一致性指_长对正、高平齐、宽相等 _；10、首圆弧绘制包括_首柱中心线、首圆弧圆心连线 _、_首圆弧折角线_和_首圆弧切点连线_；11、作首圆弧切线方法有__样条法__和__型值法______；12、型线修正应保持不变的尺度是__船体主尺度_、_设计水线进水角__、__出水角______和___中横剖面型线_____；13、外板接缝线的布置应先排__纵向___接缝线，后排__横向___接缝线；14、纵向结构线放样就是在肋骨型线图上画出_纵向构件与船体型表面__的交线、_纵向构件与各肋骨剖面___的交线；15、船体构件有___平面_____和___曲面_____两种；21、求空间直线实长方法有_直角三角形法__、_旋转法_和__直角梯形法__；22、柱面体展开用_十字线法__，锥面体展开用__十字线法_，任意可展曲面用__测地线法___；二、选择题（单选或多选）1、型线绘制，每对型值应（ A）a.型值应符合一致性b.型值不要一致性c.投影关系无关紧要d.型线估计差不多就行3、船体型表面是（A ）a.船体外板内表面b.船体外板外表面c.船体外板中性面d.船舶基准面4、同层甲板只做（ A）a.一块梁拱放样b.二块梁拱放样板c.三块梁拱放样板d.四块梁拱放样板5、首柱放样应先（A ）a.画首圆弧b.不画首圆弧c.画圆心曲线d.不画圆心曲线6、横中剖面将船体分为（ B）a.左右两部分b.首尾两半部c.水上水下两部分d.主体与上层建筑两部分7、实尺放样时作基线的方法最好采用（ D ）a.角尺法b.铅锤法c.经纬仪法d.激光经纬仪法8、船体甲板的梁拱高度用下式计算（B ）a.梁拱高度h=(1/5～1/10) ·B(型宽)b.梁拱高度h=(1/50～1/100) ·B(型宽)c.梁拱高度h=(1/500～1/1000)·B(型宽)d.梁拱高度h=(1/10～1/30)·B(型宽)9、船体型线检验方法是（B ）a.作对角线b.作斜剖线c.用尺量d.用地规量10、船体肋骨型线所在的剖面平行于（C ）a.纵中剖面b.基线平面c.横中剖面d.斜剖面11、外板接缝线间的横向接缝线应当排在（A ）a.1/4或3/4肋骨间距处b.1/2肋骨间距处c.1/5肋骨间距处d.2/3肋骨间距处13、纵中剖面将船体分为（A ）a.左右两部分b.首尾两半段c.水上水下两部分d.以甲板为界上界下两部分14、船体外板接缝排列的顺序是（A ）a.先排纵缝线，后排横缝线b.先排横缝线，后排纵缝线c.由两头向中间进行d.自上而下进行三、判断题（正打“√”错打“╳”）1、纵剖线图、横剖线图和水线图组合而成的三视图称为船体型线图（√）2、基线平面在纵剖线图和横剖线图上的投影称作基线（√）3、纵剖面与船体表面的截交线称为纵剖线（√）4、横剖面与船体理论表面的截交线称为横剖线（√）5、水线面与船体型表面的截交线称为水线（√）6、舷墙顶线在纵剖线图、横剖线图、半宽水线图都不反映真实形状（√）7、甲板中心线在横剖线图、水线图反映真形，在纵剖线图不反映真形（╳）8、斜剖线在横剖线图反映直线，在纵剖线图、半宽线图的投影不反映真形曲线（√）9、甲板边线只有在半宽水线图上不反映真形曲线（╳）10、斜剖线的主要作用在于检验船体表面的光顺性（√）11、斜剖线在三个投影面上的投影均不反映真形曲线（√）12、型线图中主要量度包括该船的主要尺度和船型系数（√）13、型值表记载每个理论站号与各水线、甲板边线（以及舷墙顶线和甲板折角线）交点的半宽值，与各纵剖线、甲板边线（以及舷墙顶线和甲板折角线）交点的高度值（√）14、放样的主要作用是通过1:1放大图样，暴露和修正初步设计时的型线误差（√）15、作船体基线时，可采用激光经纬仪法、角尺法、直接弹粉线法等（√）16、三个视图上的格子线作完后，需对格子线进行检验，检验合格后才可开始画理论型线（√）17、纵剖线图中的横剖线和水线、横剖线图中的水线和纵剖线和水线图中的纵剖线和横剖线，分别组成相互垂直的直线条，称为格子线（√）18、纵剖线图上，甲板上任一位置纵剖线投影可利用梁拱样板画出（╳）19、不需先进行放样，可直接进行构件展开；（╳）20、曲面光顺是通过光顺三组型线来达到的；（√）21、只要型线光顺，投影关系的一致性可以不考虑；（╳）22、构件放样，只需进行纵向构件放样；（╳）23、斜剖线是用于修正船体型线的；（╳）24、为保证船体放样的质量，任意地方型线修正量小于图纸上的比例尺寸的分母值，就可修正。
§2-3 船体型线图一、型线图的一般概念型线图的基本投影面即中线面、舯站面和水线面图2-1-1 主坐标平面这三个平面和船体相截所得的截面图（图2-1-2）图2-1-2 船体型表面在主坐标上的截图为了完整地表达船体的几何形状，尚需补充若干个分别平行于三个基本投影面表达船体的型表面，这个图形就是船体型线图。
二、型线图的三视图参见船体型线图1.横剖面图2.半宽水线图3.纵剖线图三、型值表表2-3-1是150t货船的型值表，它分为两个部分：表左部分：给出了横剖线与水线、甲板边线、舷墙顶线的交点的半宽值。
表右部分：给出了横剖线与纵剖线、甲板边线、舷墙顶线的交点的高度值。
习题1.某军舰舰长L＝92.0m，舰宽B＝9.1m，吃水d＝2.9m，舯剖面系数C=0.814，方形系数B C＝M0.468。
求：（1）排水体积 ；（2）舯剖面面积A；（3）纵向棱形系数P C。
M2.某海洋客货船的船长L＝155m，宽B＝18m，吃水d ＝7.1m ，排水体积310900m =∇，舯剖面面积M A ＝1152m ，水线面面积W A ＝19802m 。
求：（1）方形系数B C ；（2）纵向棱形系数P C ；（3）水线面系数WP C ；（4）舯剖面系数M C ；（5）垂向棱形系数VP C 。
3. 某沿海客货船的排水体积∇＝97503m ，它的主尺度比值为：L/B ＝8.0，B/d ＝2.63，船型系数为：M C ＝0.9，P C ＝0.66，VP C ＝0.78。
求：（1）船长；（2）船宽；（3）吃水；（4）水线面系数；（5）方形系数；（6）水线面面积。
4. 已知某巡逻艇的平均吃水d ＝2.05m ，长宽比L/B ＝6.7，船宽吃水比46.2/=d B ，方形系数B C ＝0.53。
求其排水体积∇。
5. 某内河驳船的排水体积∇＝44003m ，吃水d ＝2.6m ，方形系数815.0=B C ，水线面系数WP C ＝0.882。
一、实验背景及意义
型线图是船舶性能计算、总布置、结构设计以及建造时放样的依据。
型线设计的优劣对船舶的静、动力学性能、使用性能和建造工艺性等方面会产生很大的影响。
因此,型线图设计的准确性和光顺性是船舶设计的重要方面。
但是,由于船体型线设计时存在的误差或在局部光顺过程中的修改,可能导致三个视图相应点的坐标不对应,致使型线图的精确性降低,给后续的船体型线放样带来麻烦,影响造船精度及效率。
所以要对型线进行检测,提高其准确性。
型线设计和修改时,为了保证船舶有较好的阻力性能及外板加工时良好的工艺性,必须保证船体曲面的光顺性。
判断曲线曲面的光顺性一方面依赖于设计人员的经验,另一方面可把光顺问题转化为数学问题,文中采取数学方法对船体型线进行光顺。
目前已有较多文献对曲线的光顺进行探讨,但在三视图对应检查方面所做的工作还很鲜见。
二、实验目的及要求
《船体型线空间坐标测量与误差分析》实验是掌握《船舶与海洋工程建造技术》课程内容重要环节，其目的是帮助学生进一步理解、巩固和掌握《船舶与海洋工程建造技术》课程中船体的空间概念、船体型线三向投影概念、制造精度等知识。
本实验由造船测量仪器应用、船体型线测量、图形回溯与误差分析三个项目构成，采用先进的船体测量仪器和加工设备，综合应用测量数据采集、计算、图形回溯、样本比对分析等实验手段，培养学生对船体结构、型线测量及精度制造等造船生产实际的直接感性认知、分析问题解决问题能力和动手能力。
本实验运用全站仪测量船舶模型，处理数据，然后得出船舶模型型线。
三、实验原理
实验原理：由于不方便直接测量船体表面两点之间的距离，所以利用全站仪的对边测量的功能进行测量。
当两点之间不能直接测距时, 可将全站仪安置在能够观测到两点的任意位置, 利用全站仪能同时观测仪器与镜站间的斜距、竖直角、水平角, 间接计算两镜站点间的斜距、平距、高差。
进行坐标变换：X=H×Sin（HAR） Y=H×Cos（HAR） Z=H×tan(ZA’),其中ZA’=90-ZA HAR 依据角度大小可应用源数据或360-HAR
试验方法：半宽水线对边测量法
半宽水线对边测量法是基于半宽水线概念，以实船水面为基准，运用全站仪对边测量法向下或向上偏移固定ΔH（即水线间距）竖向（如图设定的S10、S9·····、S2设定的理论扫描线）n次扫描，测量设定在船体曲面上的m 条水线（WL+3、WL+2····、WL-6）的n×m点坐标值，用CAD中的样条曲线连接设定水线测量点，就可以得到实测的半宽水线图。
四、测量方法
调平：
首先调节全站仪的支架的高度，固定好后，调节支架承座上的机械调平旋钮，根据指示水平管中的气泡，调节全站仪水平后，再开机，调节全站仪的调节旋钮，使电子水泡处于要求的区域内，误差角度控制在10”以内。
测量：
1.在各分段起点、终点贴“十”字线图标。
8.按“观测”对应的按钮，
其中： H－照准部中心至分段1终点的水平距离
ZA－望远镜（目镜）中心垂向角度
HAR－望远镜（目镜）中心水平方位角
五、实验步骤
1、确定基准水线，即设计水线。
2、确定ΔH，即测量水线吃水方向间距，首先测量设计水线与船底之间的高度h （可由下图的A、B之间的距离V得到），然后自己确定几条水线（比如x条），就可以得出水线间的距离h/x，本次试验Δh=50mm。
3、布置扫描点，即在船体表面贴上含有十字符号的贴纸，首先在基准水线上布置，通常会在首尾曲率变化较大处多布置几个点，以保证型线的准确性，然后在在等距测量水线上也依次布置扫描点，最后布置船体轮廓扫描点，在拐点出要布置扫描点。
4、确定全站仪站点，即空间测量坐标系坐标原点，通常选取船体首尾外侧视野开阔的位置，较外侧的组别负责测量基准水线及以下的扫描点，而较内侧的组别负责测量基准水线以上的扫描点及轮廓扫描点。
5、基准水线对边测量
1、按“ESC”键进入测量模式。
按“SFT”按钮，选择无反射片测量模式，
2、放松“水平制动钮”和“垂直制动钮”，转动照准部，用“粗照准器”初步照准A，旋紧“水平制动钮”和“垂直制动钮”，再旋转“望远镜调焦环”，使目标清晰，转动“水平微动手轮”和“垂直微动手轮”，使望远镜中“十”线精确照准A图标。
按“FUNC”按钮，显示“P1”（右下角处），再按“距离”对应的菜单键。
得出数据：H－照准部中心至起点的水平距离；ZA－望远镜（目镜）中心垂向角度；HAR－望远镜（目镜）中心水平方位角。
3、放松“水平制动钮”和“垂直制动钮”，转动照准部，用“粗照准器”初步照准目标（B图标），旋紧“水平制动钮”和“垂直制动钮”，再旋转“望远镜调焦环”，使目标清晰，转动“水平微动手轮”和“垂直微动手轮”，使望远镜中“十”线精确照准B图标。
4、按“FUNC”按钮，显示“P2”菜单，再按“对边”对应的按钮“F2”，
显示数据：S－A和B间的斜距
H－A和B间的水平距离
V－A和B间的垂向高度差
6、其他水线扫描点测量
1、按“ESC”键进入测量模式。
按“SFT”
按钮，选择无反射片测量模式，显示屏右边显
2、放松“水平制动钮”和“垂直制动钮”，
转动照准部，用“粗照准器”初步照准A，旋
紧“水平制动钮”和“垂直制动钮”，再旋转
“望远镜调焦环”，使目标清晰，转动“水平
微动手轮”和“垂直微动手轮”，使望远镜中
“十”线精确照准A图标。
按“FUNC”按钮，
显示“P1”（右下角处），再按“距离”对应
的菜单键。
得出数据：H－照准部中心至起点的水平
距离；ZA－望远镜（目镜）中心垂向角度；HAR
－望远镜（目镜）中心水平方位角。
3、按“FUNC”按钮，显示“P”菜单，再按“对边”对应的按钮“F2”，调解使得V=50mm，以此确定B点，同理可以确定C、D、E、F、G、H、I、J、K 各点，这些点都是各个水线在船中的点。
4、确定这些点同时贴“十”字线图标。
5、确定各点之后就按上面设计水线的测量方法，基点为刚确定的各水线上
7、轮廓扫描点测量
轮廓测量主要是为了得到中纵剖面的形状，一台全站仪难以测出剖面形状，所以必须有二台全站仪，以AA、BB为界，分别测中前、中后的剖面形状,然后连接在一起。
测量时点的选取主要遵循曲线处点越密集越好，直线则端点测量即可。
如下图所示，在首尾可以测较多的点。
六、数据处理
图所示建立excel表格，首先将ZA、HAR转换成弧度。
再将数据转换成船模上点相对于全站仪的空间坐标：
X=H×Sin（HAR）
Y=H×Cos（HAR）
Z=H×tan(ZA’),其中ZA’=90-ZA HAR 依据角度大小可应用源数据或360-HAR
直角坐标为在excel中单元输入=X&”,”&Y&”,”&Z然后回车，相当于在excel中定义空间坐标。
我们得到7个测量点相对于全站仪的空间坐标，那我们可以在CAD中将这7个点的空间坐标输入，然后用曲线连接，就可以得到我们需要的设计水线。
所有的水线都可以用此思维，最后在空间坐标画出水线及中纵剖面。
七、船体型线绘图
CAD中画曲线有个快捷方式，首先点击CAD中，然后输入曲线第一点坐标，如：，剩余的点一起复制，粘贴到命令即可。
注意：水线可以用曲线将所有点都连接，但是轮廓最好不要用曲线将所有点都连接，因为轮廓在甲板、底部是直线，尾封板也是直线，螺旋桨轴处的船外板也是直线，所有轮廓线中的曲线分为几部分分别输入，这样得出的轮廓线会更接近实际。
注意：水线可以用曲线将所有点都连接，但是轮廓最好不要用曲线将所有点都连接，因为轮廓在甲板、底部是直线，尾封板也是直线，螺旋桨轴处的船外板也是直线，所有轮廓线中的曲线分为几部分分别输入，这样得出的轮廓线会更接近实际。
八、实验误差分析
1、船模未放平，有倾斜角度。
2、人为因素，移动了已经定位了的全站仪，移动后数据全部错误。
3、读取数据时出错，没有正确对应扫描点所在水线。
4、处理数据时角度换算出错。
九、附件
船体型线图。
