船体建模技巧
- 格式:pdf
- 大小:119.41 KB
- 文档页数:3
利用CAD进行船舶模型设计船舶是人类创造的巨大水上交通工具,它在贸易、军事和旅游等领域发挥着重要作用。
为了确保船舶的设计和建造符合各项技术标准和安全要求,利用计算机辅助设计(CAD)进行船舶模型设计成为现代工程师的重要工作。
本文将介绍如何利用CAD进行船舶模型设计的基本步骤和技巧。
1. 船舶模型设计的基本步骤船舶的模型设计通常包括以下几个步骤:确定设计目标、收集船舶数据、绘制船舶草图、建立三维模型、进行性能评估和优化。
在确定设计目标时,设计师需要明确船舶的类型、用途和性能要求,例如船舶的载重量、速度和航行范围等。
这些目标将指导设计师在后续的工作中进行数据收集和模型设计。
数据收集是船舶模型设计的重要一步。
设计师需要收集有关船舶尺寸、重量、浮力、稳定性、推进系统和航行性能等方面的数据。
这些数据可以通过文献调研、实地观察和现有船舶的技术手册等途径获取。
绘制船舶草图是将船舶模型设计转化为可视化的过程。
设计师可以利用CAD软件中的绘图工具,按照收集到的数据和设计目标,绘制船舶的外部轮廓和内部构造的草图。
在绘制草图的过程中,设计师可以根据需要添加和调整细节,以使船舶的外观和功能更完善。
建立三维模型是进行船舶模型设计的关键步骤。
设计师可以利用CAD软件中的三维建模工具,根据船舶的草图和设计要求,创建船体表面、船舱结构和船舶设备的三维模型。
在建立三维模型的过程中,设计师需要遵循船舶设计的几何原理和工程要求,确保船舶的结构稳定和性能良好。
进行性能评估和优化是船舶模型设计的最后一步。
设计师可以利用CAD软件中的分析工具,对船舶的稳性、推进性能和水动力特性等进行仿真和评估。
根据评估结果,设计师可以对船舶的结构和布局进行优化,提高船舶的性能和安全性。
2. 利用CAD进行船舶模型设计的技巧在利用CAD进行船舶模型设计时,设计师可以采用以下几个技巧提高效率和准确性。
首先,合理利用CAD软件中的工具和插件。
CAD软件通常提供了丰富的工具和插件,用于绘图、建模、分析和渲染等方面的功能。
舰船模型船体的制作方法舰船模型船体的制作方法船体, 舰船模型, 制作制造舰船模型的船体,通常有以下几种方法:1.用整块木材削制,尺寸小的实体外观模型大多采用这种方法;2.用木板和木条构成船体框架,然后覆上木板或木条,构成它的船壳板和船底板;3.用金属片,一般是镀锌铁皮(马口铁),裁剪焊接成船体框架,再覆上金属蒙皮;4.先按船体图纸制作木质或石膏模子,在模子上用玻璃纤维布和环氧树脂糊制玻璃钢船体外壳,外壳内部以木质隔框加固。
后两种方法制作的船体牢固、精确,但工艺较复杂,成本较高。
所以,一般学校的船模组往往都采用第二种方法。
制作木质构架或船体时,蒙覆船壳板难度较大,尤其是首部两舷弯度大,不易做得平顺。
以下推荐两种新的模型船体工艺,在取材和制作方面都有可取之处,值得在普及活动中推广。
以织物蒙皮代替刚性船壳板制作模型船体在木质框架外部不是蒙覆木片或木条,而是蒙覆棉布、尼龙绸或者坚韧的牛皮纸做成船体。
船体的木质框架按一般方法制作。
如果模型较大,可适当增加一些桁条。
用作蒙皮的棉布或其他织物的宽度,要裁得比两根桁条间的距离大些。
弯曲较大的部分,蒙皮可按桁条和隔框的距离,适当分割,否则不易蒙覆平服。
按照蒙皮的大小,在框架上涂刷胶水,并在蒙皮上也涂刷胶水,然后将蒙皮粘覆上去,并把它拉平。
可让其稍有凹陷。
这样在胶水子后,蒙皮会自然收紧、绷挺。
如果粘贴时拉得过紧,框架又比较单薄,反倒会使船体变形。
粘覆时,蒙皮可裁得稍大些。
待胶水干后,多余的边缘部分可以用刀沿框架边缘裁去,十分方便。
逐一将蒙皮蒙遍整个船体后,再刷上几层涂布油,船体制作便完成了。
尺寸较小的模型用牛皮纸,或者几层棉纸做蒙皮,也有相当的强度,鱼雷艇、导弹艇模型船体的两舷比较平顺,而船底弯度较大,可以采用木材与织物混合外壳。
以木片制两舷船壳板,而船底采用织物蒙皮。
若是要求船底部分线型更精确些,还可以在蒙皮外涂刷以喷漆与滑石粉调制的腻子,持干后用砂纸打磨。
采用木质构架尼龙蒙皮船体结构的模型,船体结构重量轻,比木质外壳船体耐撞击,对于电动机动力竞速模型,减轻船体结构重量便可以增加动力装置(包括电池)的重量,采取蒙皮船体也是十分适宜的。
船舶快速建模方案概述船舶建模是指通过模型来表达和描述船舶的各个部分和结构。
传统的船舶建模过程往往耗时且复杂,需要专业的建模工程师和大量的数据收集与处理。
然而,随着计算机技术的发展和虚拟现实技术的应用,船舶快速建模方案逐渐发展起来。
船舶快速建模方案利用先进的建模工具和方法,能够快速生成船舶的几何模型和结构信息,节省时间和资源。
船舶快速建模工具3D CAD软件在船舶建模方案中,3D CAD软件是必不可少的工具之一。
3D CAD软件可以提供强大的建模和设计功能,能够帮助工程师快速创建船舶的几何模型。
常见的3D CAD软件包括AutoCAD、SolidWorks和CATIA等。
通过这些软件,工程师可以根据船舶的设计要求和规格,进行快速而精确的建模。
船舶建模软件除了通用的3D CAD软件,还有一些专门用于船舶建模的软件。
这些软件提供了更加专业和精细的船舶建模功能,以满足船舶工程师的需求。
例如,Rhino船舶建模软件可以根据船舶设计要求,生成船体曲线和船体外形。
此外,Delftship软件提供了计算和优化船舶外形的功能,帮助工程师在设计初期就能够预测船舶的性能。
虚拟现实技术虚拟现实技术是船舶快速建模方案中的另一项重要技术。
虚拟现实技术可以通过计算机生成具有逼真感的虚拟环境,使船舶工程师能够直观地感受到船舶的设计效果。
通过搭载虚拟现实设备,工程师可以在模拟环境中体验船舶的外观和性能,并对设计进行优化和改进。
船舶快速建模方法参数化建模参数化建模是船舶快速建模方案中常用的方法之一。
参数化建模利用参数来描述船舶的几何特征,并通过调整参数值来改变船舶的外形。
通过使用参数化建模工具,工程师可以根据设计要求快速创建各种类型和规格的船舶模型。
此外,参数化建模还可以轻松地进行模型的变型和优化,提高建模的灵活性和效率。
基于零件库的建模基于零件库的建模是另一种常用的船舶快速建模方法。
该方法通过预先建立和组织一系列标准零件和模块,工程师可以快速组装出完整的船舶模型。
使用CAD进行船舶设计的基本步骤与技巧CAD(计算机辅助设计)是一种广泛应用于各种工程领域的设计工具,包括船舶设计。
通过CAD软件,设计师可以更加高效地创建、编辑和优化船舶设计。
在本文中,我将介绍使用CAD进行船舶设计的基本步骤和一些技巧,以帮助读者更好地运用该工具。
步骤一:收集设计要求在使用CAD进行船舶设计之前,首先需要收集和明确设计要求。
这包括船舶用途、载货量、外形要求、性能指标等。
设计师需要了解这些要求以便根据需求进行设计。
步骤二:创建船舶草图基于收集到的设计要求,设计师可以在CAD软件中创建船舶草图。
在这一阶段,设计师可以使用线条、曲线和几何图形等工具来勾勒出船舶的外形等基本轮廓。
这个过程是设计的起点,可以根据设计要求灵活调整。
步骤三:细化船舶模型在完成船舶草图后,设计师需要进一步细化船舶模型。
这包括确定船舶的主要结构、局部细节以及各个部分的尺寸和比例。
设计师可以使用CAD软件提供的各种工具和功能来精确地构建船舶模型,并确保其符合设计要求。
步骤四:进行性能分析和优化在完成船舶模型后,设计师可以进行性能分析和优化。
CAD软件通常提供了一些模拟和分析工具,如流体动力学分析、强度分析等,可以帮助设计师评估船舶在不同工况下的性能。
根据分析结果,设计师可以对船舶模型进行必要的优化调整,以改善其性能。
步骤五:添加细节和装饰一旦船舶的基本设计和性能满足要求,设计师可以继续为船舶添加细节和装饰。
这包括设计船体的纹理、船舱布局、甲板设施等。
CAD 软件提供了各种2D和3D绘图工具,可以让设计师轻松添加和编辑这些细节。
步骤六:生成设计图纸和报告当船舶设计完成后,设计师可以使用CAD软件生成设计图纸和报告。
这些文件可以包括船舶的平面图、剖面图、工程图等,以便后续的建造和制造过程。
使用CAD进行船舶设计的技巧:1. 熟悉CAD软件的基本操作和功能,了解如何使用各种工具和命令。
2. 细心和精确,确保船舶模型的尺寸和比例准确无误。
利用CAD进行船舶设计与建模船舶设计与建模是一个庞大而复杂的任务,使用CAD软件能够极大地简化这一过程。
CAD(计算机辅助设计)软件可以帮助船舶设计师在虚拟环境中创建、修改和分析船舶模型,从而提高设计效率和准确性。
本文将介绍一些利用CAD进行船舶设计与建模的技巧和步骤。
首先,选择合适的CAD软件非常重要。
市场上有许多CAD软件可供选择,如AutoCAD、SolidWorks、CATIA等。
每个软件都有其特点和适用场景,需要根据自己的需求和经验来选择合适的软件。
在开始设计之前,先要进行必要的研究和分析。
了解船舶设计的基本原理和要求,掌握相关的船舶知识,这对于后续的建模工作非常重要。
此外,还需要收集并分析相关的数据和资料,如船舶规格、设计要求等。
接下来,开始进行船舶建模。
首先,根据设计要求绘制船舶的基本平面图,包括船体主剖面、甲板平面和船首船尾剖面等。
可以使用CAD软件的绘图工具来完成这一步骤,在绘制过程中,需要注意保持设计的比例和准确度。
完成平面图后,根据设计要求进行三维建模。
首先,将平面图转换为三维模型的草图,在CAD软件中使用线条、圆弧等工具绘制出船舶各个部分的轮廓。
然后,使用CAD软件的建模工具将草图转换为实体模型,添加细节和特征。
在建模过程中,需要考虑船舶的结构和功能要求。
例如,根据船舶的载重和船体结构特点,确定船舶的主体框架和船体外围结构。
同时,也要考虑到船舶的操纵性能和稳定性,合理设计船舶的船首、船尾和船体的几何形状。
完成船舶建模后,可以使用CAD软件的分析工具进行各种性能和功能的验证。
例如,模拟船舶在不同水深和海况下的浮力和稳定性,预测船舶在不同速度下的阻力和推进力等。
通过这些分析,可以及早发现和解决潜在的设计问题。
最后,完成船舶设计后,可以使用CAD软件生成设计文档和图纸,以便后续的生产和建造。
这些文档和图纸包括船舶的平面布置图、剖面图、工作图等。
同时,还可以生成仿真图像和动画,更直观地展示船舶的外观和性能。
舰船模型船体的制作方法舰船模型的船体制作方法包括设计、选择材料、制作构架、涂装和细节处理等步骤。
下面是一个简单的舰船模型船体制作方法的步骤:1.设计:首先确定模型的尺寸和比例。
你可以选择按照现有舰船的设计尺寸进行模型制作,也可以根据自己的喜好设计一个独特的船体。
2.选择材料:根据船体的规模和材料的易操作性选择适当的材料。
一般来说,木材、塑料和铝合金是常用的船体制作材料。
对于初学者来说,塑料是一个较好的选择,因为它比较容易加工和整形。
3.制作构架:按照船体的设计尺寸制作船体的框架。
使用薄木板或塑料板制作主体框架,并使用胶水进行粘接。
4.填充与整形:在船体的框架上填充填充物,如泡沫或薄木片,以便于后续的整形工作。
使用细锉刀和砂纸对填充物进行整形,使之与舰船的实际形状相符合。
5.涂装:选择舰船的涂装方案,并进行涂装。
首先使用船体涂料打底,然后根据设计要求对各部位进行涂装。
使用徽章贴纸或喷绘技术可以增加模型的细节。
6.面板装饰:根据舰船的实际情况添加面板装饰。
使用细线或金属片制作船体上的细节,如栏杆、舷梯和舷窗等。
粘贴船体标志和标识也是一个重要的步骤。
7.安装配件:根据舰船的类型和用途,安装舰船的配件。
例如,安装船上的炮塔、浮标、桅杆等。
使用瞄准仪和水准仪来确保配件的正确安装。
8.完善船体细节:最后,检查舱体是否平滑,是否有瑕疵。
对其进行细微的润色和修复。
添加细节,例如添加铆钉、雨刮器等。
总结:。
快艇建模教程1.选择锁定格点,并以红色线(延长线)为中心线,先在Top窗口内画一条曲线,此曲线为船舷,曲线最好点击6个控制点,注意曲线的弯曲度。
2.画完后在立体图上观察一下,看看船体的长宽比例是否恰当。
3.双击Front窗口,以船舷的顶部为起点画第二条曲线,此曲线为船体的龙骨,注意曲线的曲率,龙骨的深度不能大于船体宽度的一半。
4.双击Right窗口,复制并粘贴水平曲线(船舷)5.以坐标原点为中心,将刚才复制的船舷旋转45度6.在立体图上观察一下,这样的船体有点像香蕉船,快艇的船体不应该是这样的曲线7.选择左侧工具栏打开刚才旋转45度那条曲线的控制点8.双击Front窗口,点击下方工具栏点击选择9.选择曲线上的第一个控制点,顺着龙骨曲线向下移动一定的距离。
10.第一个控制点和第二个控制点之间距离太近,这样会导致曲线的弯曲度过大,因此需要把第二个控制点向后方移动一定的距离(注意此时不要勾选最近点选项)11.在立体图上观察一下三条曲线的空间位置,如果不合适还要做相应的调整12.三条线需要组合成两个曲面,最上面的船舷曲线和中间那条曲线组成一个曲面,中间那条曲线又需要和现房的龙骨曲线组成一个曲面,龙骨曲线是一整条曲线,必须要分成两段,而分割的工具就应该是中间那条曲线13.操作步骤如下,先选择被分割的曲线(龙骨曲线),点击,再点击分割的工具(中间那条曲线)然后回车14.此时上方的指令栏会显示龙骨曲线已被分成了两段15.三根曲线可视为三条轨道,要形成曲面还需要加入多条断面曲线,因此双击Top视图16.选择画曲线工具点击下方工具栏点击选择,在船舷曲线和中间那条曲线之间用曲线连接在一起,链接的曲线至少要三个控制点,第一个一个控制点在船舷曲线上,第三个控制点在中间那条曲线上,第二个控制点在中间位置17.在船体的适当位置画三根曲线18.在立体图上观察一下19.用相同的方法再画三条曲线将龙骨曲线和中间那条曲线连接在一起20.在立体图上观察一下,刚才画的三条曲线过于弯曲,这样形成的曲面也会过于弯曲,因此需要调整那三条曲线的曲率,也就是调整那三条曲线中间那个控制点的位置21.依次选择三条曲线的第二个控制点22.选择下方工具栏,这两个选项都要选择,将那三条曲线的第二个控制点都向下方移动,观察曲线的弯曲程度的变化,三条曲线的弯曲程度要相近23.在立体图上观察一下各条曲线的位置是否合理24.画曲面之前先选择颜色,第一个曲面是船舷曲线和中间那条曲线之间的曲面,用鼠标右键点击左侧工具栏,再用左键点击从网线建立曲面25.再依次点击上下两条曲线和从左到右的四条曲线然后回车,再选择确定26.第一个曲面形成了27.点击着色,看看实际效果28.勾选另一个颜色涂层29.再依次点击中间那条曲线和龙骨曲线,和夹在这两条曲线中间的三条曲线并回车再点击确定30.第二个曲面完成了31.转动位置再观察32.此时我们只完成了半个船体的曲面33.另一半采用镜像的方法来做,选择下方工具栏“锁定格点”和“正交”选项,选择做好的两个曲面,点击上方工具栏的“变动”选项,再点击里面的“镜像”选项,以绿色轴为对称轴34.在立体图上观察(观察是非常有必要的步骤,3D建模每画一步都要观察)35.双击Front窗口,用曲线工具在船的尾部画一条曲线36.双击Front窗口退出返回四个工作视窗,使用曲线挤出工具,将刚才的曲线拉成曲面37.将曲面竖直向下,使曲面的中线与船体的中线相重合38.继续在立体图上观察39.双击Right视窗,使用画直线工具,选择下方工具栏,沿着船甲板画一条直线(直线的长度要超过船体尾部曲面的宽度)40.先点击所画直线,再选择左侧工具栏,然后再点击船尾曲面的上方(直线以上部分),将多余部分剪掉41.在立体图上观察42.先点击船体尾部曲面,再选择左侧工具栏,然后依次选择船尾曲面以后的船体曲面部分,将多余部分全部剪掉43.反过来,用船体曲面修剪掉船尾去面的多余部分44.在立体图上观察45.双击Top窗口,右键点击左侧工具栏曲面工具,并在其中选择矩形平面工具46.选择之前画的船体的“所有部分”,共同减掉刚才所画平面船体以外部分47.船体部分完成!以上是船体3D建模教程,加入马达和电池盒以及传动轴的建模就请大家自己想办法!。
船模设计知识点归纳船模设计是一门涉及船舶结构和造型的艺术与科学相结合的领域。
在船模设计中,我们需要掌握一些基本的知识点,以确保模型的准确性和美观性。
本文将对船模设计涉及的主要知识点进行归纳和总结。
一、船体外形设计船体外形设计是船模设计中最基本的部分之一。
在这一步骤中,我们需要确定船体的长度、宽度、高度、曲线等参数,以及船体的细节设计,如窗户、门、舷梯等。
此外,还需要考虑船体的比例,选择合适的缩放比例以保持模型的真实性。
二、船体结构设计船体结构设计是船模设计中的核心内容之一。
在这一步骤中,我们需要确定船体的骨架结构,包括船体的龙骨、横梁、桁架等。
同时,还需要考虑船体的稳定性和强度,确保模型具有良好的航行性能和承载能力。
三、船舶系统设计在船模设计中,船舶系统设计是不可或缺的一部分。
这包括动力系统、导航系统、通信系统、供电系统等。
在设计这些系统时,我们需要考虑它们的功能和布局,并与船体结构相协调,以确保系统的有效性和船模的整体一致性。
四、船舶装饰设计船模的装饰设计是为了增加模型的美观性和仿真度。
这包括船体的涂装、船舶的标识、装饰物品的摆放等。
我们需要根据实际船舶的特征和需求,选择合适的材料和工艺,进行装饰设计,使模型更加逼真和精致。
五、船模制作工艺船模的制作工艺对于模型的质量和效果起着重要的作用。
常用的船模制作工艺包括木质船模、塑料船模、金属船模等。
我们需要选择适合的材料和工具,掌握相应的制作技巧和工艺流程,确保模型的制作质量和精度。
六、船模展示和保养完成船模设计和制作后,我们需要进行模型的展示和保养工作。
这包括选择合适的展示方式和场所,保持模型的清洁和无损坏,以延长其使用寿命和观赏价值。
同时,定期进行维护和修复,确保模型的良好状态和外观。
七、船模设计的应用领域船模设计广泛应用于船舶设计、教育、娱乐等领域。
在船舶设计中,船模设计可以作为船舶原型研究和设计验证的重要手段。
在教育领域,船模设计可以作为学生培养动手能力和创造力的有效工具。
常见v深游艇船体建模教程。
对于船舶方面建模的教程少之又少,虽然我也学不久,还是把自己的方法说下,可能表达不大好,大家将就看吧,可以加我QQ探讨451597076 第一步先把平面图搭成立体型线图。
如下图横剖面看看3个面线有没对上,我的图纸都可以对的上这个看画图人的细心。
这里需要改成斜线用划线划出斜线要用的点然后用曲线连接连接后如下图,连接后可以把点3掉。
接下来可以间隔的3掉一些横剖线,太密的画曲面不一定会顺滑,除非你的曲面本来就很三向光顺精简后就如下图框架然后我们开始搭建外板用双轨扫,参数选择用重建点数,用不要简化的话大多数都不太顺滑。
我们隐藏掉结构线看看顺不顺原有的弧度也还差不多。
结构线太密了我们用重新构造曲面来简化下,当然要一定的公差范围内,一般我都是在1公差范围左右为了最大的保证原有精度不要去管v方向点数,我们就修改u方向,原来是208太多了我们改成35,这个时候不要马上点计算偏差,先点下预览在点计算如果公差在你接受的范围内就点确定重建后的曲面精度也偏差不大这样建构现就少了文件也很小关键还顺滑。
然后我们来做折角,有的人用双轨,我喜欢用剪裁的感觉这样的更好先把曲面镜像一下然后我们用放样命令取以下两边缘如下图然后拉伸内折角线的边缘线用线拉伸面工具方向上下拉伸剪裁后然后做底板v深底部直接用网格线建立曲线然后镜像检察下顺滑不顺滑,耍滑的话继续我们开始做首柱圆弧把这些圆弧用曲线混接的正切做出来,为了更好的结合建议每个剖面都需要一个用抽离结构线命令,我们抽离结构结构线来辅助做圆弧做出来的圆弧圆弧的做完后我们选择边界线和构造线我们做首柱圆弧都选定后用网格线建立曲面公差还是1看看整体效果尾部用平面曲线建立曲面命令做尾封板然后拉伸构造线来切出尾部的模样线图然后你可以用船舶插件自动插出水线,站线,纵剖线等等。
如果这船有继续做下去会更新,小弟也是刚学忘大家指导交换方法学习。
利用CAD进行船舶设计与分析船舶设计与分析是一个复杂而重要的领域,其中CAD(Computer-Aided Design,计算机辅助设计)软件扮演着至关重要的角色。
CAD软件提供了强大的工具和功能,使得船舶设计师能够更加高效地进行设计、建模和分析。
本文将介绍一些利用CAD进行船舶设计与分析的技巧和方法。
首先,船舶设计的第一步是进行草图绘制。
CAD软件提供了丰富的绘图工具,可以轻松绘制船体的外形轮廓。
在绘制船体轮廓时,我们可以利用CAD软件的精确测量功能,确保船体各个部分的尺寸和比例都符合要求。
接下来,船舶设计中的一个重要方面是水动力学分析。
利用CAD软件,我们可以轻松构建船体的三维模型,并进行流体力学分析。
通过对船体在水中的受力情况进行模拟和分析,我们可以评估船舶的性能和稳定性,以及预测船体在不同运动条件下的行为。
CAD软件还提供了强大的建模功能,可以模拟船舶在不同负载情况下的状态。
通过进行结构分析,我们可以评估船体在荷载工况下的强度和刚度,并进行必要的优化。
此外,通过在CAD软件中创建动画效果,我们可以模拟船舶在不同海况下的运动,有助于评估船体的稳定性和舒适性。
在进行船舶设计时,我们还需要考虑到船舶的设备布局和系统集成。
利用CAD软件,我们可以进行空间和布局规划,确保各个船舶系统的组合和位置符合设计要求。
通过三维建模和虚拟现实技术,我们可以模拟船舶内部的工作环境,并进行可视化评估,以确保设施和设备的合理布局。
此外,CAD软件还可以辅助进行船舶管道系统的设计和分析。
通过在CAD软件中建立管道模型,并进行流体分析,我们可以评估管道系统的流量、压力和能耗等特性,以确保系统设计满足要求。
综上所述,利用CAD进行船舶设计与分析是一项复杂而多方面的工作。
CAD软件提供了丰富的工具和功能,可以帮助船舶设计师更加高效地进行设计、建模和分析。
通过CAD软件,我们可以进行船体草图绘制、水动力学分析、结构分析、设备布局规划和管道系统设计等工作。
船体曲面建模流程及建议曲面作为一条船的外壳,相对于其他船体构件,其具有以下特点:一、跨度大:自船尾到船首,船底到舷顶。
二、涉及范围广:与平面建模、工艺、后处理密切相关。
三、对硬件及建模者要求高:由于曲面建模涉及到大量空间构件,其计算方法与平面模型不同,计算量大得多,因此建议在硬件上对曲面建模部分有所倾斜;同时曲面建模非常容易出错,要求建模者小心操作,以减少问题的隐患。
另一方面,由于大部分曲面构件都是全船性的,为了便于协调,一条船从事曲面建模的人不宜过多,2人比较合适。
四、曲面建模要先行于其他小组的工作:由于平面板架上的cutouts及notches要参照外板纵骨和板缝,工艺、后处理的大量数据也要从曲面提取,因此曲面建模至少要先行2个月。
在此期间把纵骨的轨迹及与外板的夹角调好后,外板上的组合T型材完全可以用平面板架建成,这样做有很大好处。
首先、若组合T型材作为平面板加处理,省掉把型材送到板材库这一容易出错的过程,同时生产信息(如划线等)很容易得到,这样既可减少后处理的工作难度,又可提高工作质量。
其次、若组合T型材作为平面板加处理,则曲面板架仅仅包括shellplates,出错的概率就大大减少,同时修改起来也很容易,可以随时组成曲面板架。
再次、若组合T型材用平面板架建,对平面建模而言,就不会有剖不出纵骨的问题,省去了曲面把纵骨激活而平面再刷新这一反反复复过程。
但是,组合T型材用平面板架建也会带来新问题。
首先就是由于T型材已作为板架,目前的cutouts 标准需要添加用于板材的形式,这部分工作未尝试过,有一定的难度。
(如没能力建议请TRIBON公司的人来做)其次、由于组合T型材不再作为纵骨带在曲面板架上,则曲面板架上相应的划线就没有了。
(建议通过插入曲线的方法来弥补)在进行曲面建模之前,应具备以下条件:1.最开始至少要有分段划分图、送审的外板展开图、最好还有横剖面图,因为要考虑纵骨与横向构件的关系。
2.在生成shell plates之前,要有工艺提供的余量加放图以及坡口代码图,因为建好shell plates 后再添加这些信息则非常容易出错和遗漏。
船体建模技巧船体建模技巧周宇华(江南造船(集团)有限责任公司开发研究部)摘要船体结构是一个复杂的三维结构,在建模时如何作简化,如何应用MSC.Patran 提供的功能提高建模效率,本文将在这个方面作简单介绍。
1.船体结构的主要特征以及建模前的准备工作船体结构一般说来是左右对称的,主要由船壳、各层甲板、横向和纵向舱壁、强框架、弱框架以及加强筋等结构组成。
结构之间相交形成一个复杂的三维船体结构。
对于不同的计算目的,对有限元网格的大小有不同的要求,如振动响应的计算,一般纵向取一个强框架间距的长度,横向取较小一个纵桁间距的长度,垂向应控制各层甲板的位置;如果进行强度计算分析,对全船模型可粗一点,对局部模型应根据求解要求适当细一点。
因此在运用Patran建模前,首先根据工作任务确定网格大小,然后根据图纸确定主要构件的位置来预留有限元节点的位置,如各层甲板高度,强框架、横向和纵向舱壁位置,舱室前后左右端位置等信息要明确以减少返工,根据对称性可先建一半模型。
2.Patran 建模技巧在船体建模过程中几何建模虽是划分网格的基础,但最终目的是划分有限元网格。
以某船某一分段结构为例,模型如图1,图2所示。
图2中几何信息过多,如使用直接建有限元模型的一些技巧将取到事半功倍的效果。
以下介绍几何和有限元建模等的一些技巧。
技巧一几何建模船体外板是不规则曲面,输入型值点后,采用Create/Curve/Spline 功能生成外板轮廓线,再使用Create/Surface/Curve 方法生成船体曲面。
甲板与船体外板相交的交线是曲线,可先创建甲板中心线,用Create/Curve/Project 功能把中心线向船体曲面投影,投影线即为交线,连接中心线与投影线即创建了甲板的几何模型。
几何建模中投影法运用较多。
技巧二有限元建模Sweep/Element/Extrude 功能船上甲板通常是前后端、中心线三边为直线,舷侧一边为曲线,甲板上有纵骨、横梁,甲板还与纵向舱壁相交,这些位置都必须预留节点。
船模设计知识点归纳总结船模设计是一项复杂而精确的艺术,涵盖了多个领域的知识和技术。
在船模设计过程中,我们需要考虑船体结构、船舶动力系统、船舶操纵控制以及船舶装备等众多方面。
本文将对船模设计的主要知识点进行归纳总结,旨在帮助读者全面了解船模设计的要点和技巧。
一、船体结构设计1.1 船体类型:船体类型包括单体和整体两种,单体指的是单船船体,而整体是指多船船体结构。
1.2 船体比例:船模设计中常用的船体比例有1:100、1:200和1:300等,根据设计需求选择合适的比例尺寸。
1.3 船体结构组成:船体结构一般由船头、船舷、船底和船尾等部分组成,需要根据实际船舶结构进行设计和模拟。
二、船舶动力系统设计2.1 动力选型:根据船模的用途和规模选择适当的动力系统,常见的动力系统包括电动推进系统、蒸汽动力系统和燃气涡轮动力系统等。
2.2 推进器设计:推进器是船模动力系统的核心,需要根据船舶设计和水动力学原理进行合理设计,以提供足够的推力和操纵性能。
2.3 能源供应:船舶动力系统需要配备合适的能源供应系统,如电池组、燃料电池和太阳能电池等,以保证船模的长时间运行。
三、船舶操纵控制设计3.1 舵机系统:船模的操纵控制主要通过舵机系统实现,舵机需要具备高精度和高响应性能,以确保船模能够准确地执行操纵指令。
3.2 遥控系统:遥控系统是船模操纵的关键,需要选择合适的遥控设备和频率,以确保信号传输的稳定性和可靠性。
3.3 航行稳定性:船模的航行稳定性对于操纵和控制至关重要,需要综合考虑船体结构、重心位置以及浮力分布等因素进行设计和调整。
四、船舶装备设计4.1 通信设备:船模可能需要安装通信设备,如无线电台、雷达和GPS导航等,以确保船模在航行过程中的通信和定位功能。
4.2 功能装置:根据船模的用途和要求,可以安装各种功能装置,如水泵、灭火系统和救生设备等,以提升船模的实用性和安全性。
4.3 船舶外观装饰:船模的外观装饰可以根据个人喜好进行设计,包括船体涂装、舷外设施以及船舶标识等,以增加船模的美观性和辨识度。
船体建模技巧
周宇华
(江南造船(集团)有限责任公司开发研究部)
摘要船体结构是一个复杂的三维结构,在建模时如何作简化,如何应用MSC.Patran 提供的功能提高建模效率,本文将在这个方面作简单介绍。
1.船体结构的主要特征以及建模前的准备工作
船体结构一般说来是左右对称的,主要由船壳、各层甲板、横向和纵向舱壁、强框架、弱框架以及加强筋等结构组成。
结构之间相交形成一个复杂的三维船体结构。
对于不同的计算目的,对有限元网格的大小有不同的要求,如振动响应的计算,一般纵向取一个强框架间距的长度,横向取较小一个纵桁间距的长度,垂向应控制各层甲板的位置;如果进行强度计算分析,对全船模型可粗一点,对局部模型应根据求解要求适当细一点。
因此在运用Patran建模前,首先根据工作任务确定网格大小,然后根据图纸确定主要构件的位置来预留有限元节点的位置,如各层甲板高度,强框架、横向和纵向舱壁位置,舱室前后左右端位置等信息要明确以减少返工,根据对称性可先建一半模型。
2.Patran 建模技巧
在船体建模过程中几何建模虽是划分网格的基础,但最终目的是划分有限元网格。
以某船某一分段结构为例,模型如图1,图2所示。
图2中几何信息过多,如使用直接建有限元模型的一些技巧将取到事半功倍的效果。
以下介绍几何和有限元建模等的一些技巧。
技巧一 几何建模
船体外板是不规则曲面,输入型值点后,采用Create/Curve/Spline 功能生成外板轮廓线,再使用Create/Surface/Curve 方法生成船体曲面。
甲板与船体外板相交的交线是曲线,可先创建甲板中心线,用Create/Curve/Project 功能把中心线向船体曲面投影,投影线即为交线,连接中心线与投影线即创建了甲板的几何模型。
几何建模中投影法运用较多。
技巧二 有限元建模
Sweep/Element/Extrude 功能
船上甲板通常是前后端、中心线三边为直线,舷侧一边为曲线,甲板上有纵骨、横梁,甲板还与纵向舱壁相交,这些位置都必须预留节点。
通常做法是定义硬点硬线后(见图2)让程序自动划分网格。
在建模过程中,利用一维向二维拉升功能就可快速高效地完成建模。
首先画甲板中线,再用Create/Mesh/Curve 功能,划分一维单元,然后利用Sweep/Element/Extrude 功能,定义拉升长度、间隔距离,如果等间距还可采用
Mesh Control 控制网格,网格在舷侧可适当拉长使节点穿过舷侧外板,用
Modify/Node/Project//Define Vector 功能使穿过舷侧外板的节点投影到外板上。
这种方法大大节约了几何建模的时间,网格位置易于控制,网格质量好,例如图3所示。
图3
梁模型
在船体模型中加强筋通常定义为一维单元,船体上存在大量的加强筋,如能批量生成将节约很多时间。
船上的加强筋特点是几乎都是二维单元的一边,因此利用Create/Element/Edit 中定义Bar 的Elem Edge 的方法,选择单元的一边来创建一维单元。
通过框选的方法可提高效率。
选择前首先要确定在主菜单下Preferences/Picking…//Entity Polygon Picking 选中Enclose entire entity 。
技巧三 Group功能运用
Group分组
Group 功能类似于Autocad中层的概念,但更自由灵活,同一结构可属于不同的Group,分组后便于以后模型修改,加材料特性,看计算结果。
例如为了便于加材料特性可简单地分为四组:外板,纵向构件,横向构件以及垂向构件。
Group中Transform功能
由于船体是对称结构,因此只须建一半模型,利用Group/Transform/Mirror功能可使Group中的信息全部镜射过来包括几何、有限元、材料特性以及载荷等所有信息。
如对完整的对称结构还要作较大修改时,容易遗漏出错,因此可先把后面对称过去的部分删掉,作修改后再重复Mirror一次。
在结构相似的地方可采用Group/Transform/Translate,如中间舱段处,局部地方再作修改。
技巧四并行建模
当工作量较大时须几个人同时建模,此时应统一定义主坐标系、单位制等。
建模完成后运用File/Import功能把*.db 文件读入,在连接处作适当手工修改即可。
3.结束语
以上介绍了本人在船体建模中的一些使用技巧与体会, MSC.Patran的功能的确相当强大,充分挖掘已有的功能,灵活使用,必将加快建模进度。
参考文献
1.MSC/PATRAN基础培训教程
2.金咸定、赵德有《船体振动学》,上海交通大学出版社
Methods of Hull Modeling
Zhou Yuhua
R&D Department ,Jiangnan Shipyard (Group) Co., Ltd.
Abstract This article will give a brief on how to simplify the model, how to use the offered function of MSC.Patran to improve the modeling efficiency during the hull modeling.。