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探析船体结构的三维设计摘要：三维设计作为船舶船体结构的主要设计方式，其主要利用各种现代信息软件技术，对船体结构进行三维立体虚拟建模，并综合设计内部各个焊接与装配环节，进而提升船舶结构建造质量。
基于此，本文简单分析船体结构三维设计实施流程，并深入探讨船体结构三维设计要点，以供参考。
关键词：船体结构；三维设计；建模；焊接引言：随着现代CAM与CAD等现代技术的不断升级和更新，三维设计模式被广泛应用于现代船舶结构设计当中，使得船舶建造真正步入数字化生产时代。
因此，设计人员应全面分析现代各种三维技术软件功能和特性，选择最适合我国船舶结构建造三维技术进行结构设计，进而促进我国船舶行业长期稳定发展。
1.船体结构三维设计实施1.1软件选择及基础参数配置1.1.1软件选择合理布设软件设施与硬件设施是船体设计的关键所在，在采用三维设计方式实施船体结构设计方面，当前世界各国所运用的三维技术和设计软件各有所异。
如西班牙则主要采用FORAN软件来实施船体设计，挪威主要采用AUTOKON软件来实施船体设计，日本主要采用HICAS软件来实施船体设计，而瑞典则主要采用TRIBON软件来实施船体设计。
以上几种均为目前船体三维设计中主流设计软件，其功能和应用方式各有所长。
而我国在船体设计方面则与他国不同，目前主要采用设计软件包括TRIBON软件、CATIA软件、EFSHD软件及CAD软件等，其中专业性最强的便是CATIA其次为EFSHD，以上两项软件对于相关人员技能水平有着极高的要求，而相比之下CAD软件操作则对技术要求相对较低。
基于我国目前船舶发展现状和基本结构，使用频率最多的便是原产于瑞典的TRIBON设计软件。
该设计软件引入我国时间较早，设计工艺已处于成熟阶段。
因此，下文将主要针对此款设计软件的船体结构三维设计应用进行重点阐述。
1.1.2基础参数配置当确定船体结构设计软件后，应在软件内部配置相应的船体参数数据和相关文件，构建基础软件设计标准，而其中最为重要配置部分便是船型参数配置。
船体建造集成系统HCS 3D结构零件生成及造型子系统使用说明编制：徐钢上海申博信息系统工程有限公司二○○五年五月“船体3D结构零件生成及造型子系统”（以下简称为“系统”）是在船体建造集成系统HCS3.x基础上研制开发的船体三维造型系统的主要组成部分。
它真实地反映了结构零件在船体三维坐标上的精确位置，并可进行船体结构的快速三维建模和显示。
为管子、风管、电缆、设备等舾装设计提供背景数据信息，有效地进行上述舾装件与船体结构的干涉检查、校验和修正。
另外，该模块精确地计算出每个结构零件的重量以及在船体坐标中的重心位置，从而能够可靠地计算出分段的重量和重心提交生产建造部门使用。
船体结构三维造型模块以AutoCAD为操作运行平台，并通过数据库与船体建造系统HCS集成在一起。
由于其工作量小、内容不重复而效果显著，是一个实用的、广受用户欢迎的程序。
1、结构零件库系统生成的结构零件保存在用HCS结构零件模板库（WS Access数据库）创建的结构零件库中。
每个结构零件库对应一个船体分段，并以分段名作为结构零件库名。
例如，船体分段名为：301，则该分段的结构零件库名为301.mdb,它在HCS系统中的位置如图1所示。
HCS-----Bin|--Docu|--Help|--Project-----7600T-----HCS-----Line| |--1000T |--Block-----210| |--35000T | |--211| …… | |-- …| | |--301—301.mdb| | |-- …| |--Structure| |…………图1 结构零件库301.mdb在HCS系统中的位置2、3D结构零件的生成3D结构零件的描述与2D结构零件相同，首先是在AutoCAD的环境中，利用AutoCAD提供的强大的作图工具完成的。
如果船舶设计单位或部门提供的船体分段工作图的质量较好，则子系统提供的复制功能非常有用，它可以将用户所需的零件图形，从船体分段工作图窗口中有选择的复制到另一个窗口。
船舶结构三维建模技术研究摘要：传统的船舶工业由于技术简单、工作环境差、劳动力密集，一度被认为是夕阳产业，并且整个造船行业较低迷，因此减少造船成本对提高我国造船行业的竞争力具有很强的现实意义。
随着计算机辅助三维建模软件的发展，快速化和智能化的实现船体结构设计具有重大而现实的意义，可以提高船舶设计效率，加快造船进度，增强船舶工业整体竞争力。
关键词：三维建模技术；船舶结构；研究探讨随着计算机辅助软件的快速发展，在船舶设计、建造领域已经广泛使用三维软件进行船舶的设计建造。
传统的二维设计渐渐被现在的三维设计所取代，成为船舶设计中的一种便捷高效的新方法。
三维设计具有很多优点是传统的二维设计所无法比拟的：能够预估船舶分段的各种类型的钢材使用量，能够预估分段的焊缝长度以及焊条使用量，能够进行分段或者局部的结构强度计算，能够用于船舶任意肋位总纵强度的校核，能够用于船上设备的虚拟装配，用于检查设备之间的干涉问题，也能够用于Unity引擎下的舱室漫游，等等。
其中，三维设计最大的优点是可以直观的呈现产品，并且可以展现出设计者设计产品的思路，又可以非常方便的发现修改其中的不足之处。
最新的船舶三维建模技术涵盖了船舶设计、分析和计算等方面，基于船舶设计、建造和生产管理一体化的思想，逐渐开发出了许多造船集成系统，极大的缩短了船舶设计和生产的周期，提高了造船质量，促进科学管理的形成，推动了造船自动化进程。
1 船体结构三维建模系统应具备的功能船体结构三维建模系统的开发是一个探索、研发、测试和应用的过程，应该与实际应用紧密结合，结构建模系统应该具备以下一些功能：（1）船体总体结构模型的生成，包括外壳板、甲板、内底板、横舱壁、纵舱壁、肋板、内龙骨等各种与船体曲面相关的大表面模型的生成，即船体顶层结构的生成，能够方便的调用曲面建模的结果；（2）具有参数化生成典型结构的功能，如双层底、舷侧分段的参数化生成；（3）具有工程数据库，建有标准零件库、典型结构库，用于存储大量标准件、典型结构，能够有效管理；（4）能够进行各种特征孔类建模，如各种基本开孔、货舱开口和各种贯穿孔等各种节点的定义和建模；（5）能够利用三维模型自动生成各种工程图输出；（6）能够完成理论布置线和各种型材的设计和表达，如纵骨、横梁、扶强材等型材；（7）方便的用户界面，可进行各种结构建模的交互与修改；（8）能够进行关联定义，使所有的结构件定义都具有拓扑关联，完成定义后，当用户修改其中某一结构数据，相关结构自动刷新或自适应更改；（9）船体结构重量重心计算及材料表自动生成；（10）具有与其它交换数据的接口。
基于AutoCAD船体结构三维实体建模基础（上机指导）---集美大学轮机工程学院船体结构与制图一、3D实体建模基本设置：（设置图形界限：格式>图形界限>（6000，5000），Z回车，A回车）1、设置绘图窗口背景颜色：工具>选项>显示>白色>应用并关闭。
2、设置对象捕捉标记颜色：工具>选项>草图>绿色。
3、随层赋予实体颜色：格式>图层>新建>图层0（9号色）、图层1（绿色）等>当前>确定。
4、调出实用工具条（图标菜单）：视图>工具栏>（视图、UCS、UCS II、实体、实体编辑、着色、三维动态观察器；工作空间（2007以上版））。
二、进入3D实体建模工作空间：（以下使用下拉菜单提示，对应工具条（图标菜单）的使用方法从略）1、屏幕3D空间显示：视图>三维视图>西南等轴测等。
2、用户坐标系UCS使用：1）移动UCS到新原点：工具>新建UCS>原点；2）使当前UCS绕其任意一轴旋转：工具>新建UCS>X（或Y、Z）；3）轴旋转法则：右手握轴，拇指轴正向，其余四指表示绕轴旋转正向。
3、实体着色：视图>着色>体着色（或带边框体着色）。
4、变换对实体观察的视角：视图>三维动态观察器。
5、实体特性查询（当前UCS下的质量、质心、惯性矩等）：工具>查询>质量特性。
6、在模型空间中设置多视窗：视图>视口>二个视口（或四个视口等）。
（意义：各视口有不同的UCS；可同时从不同的视角构建、编辑、观察实体；三视图加轴测图同屏显示。
）三、3D实体建模基本命令：（以下使用下拉菜单提示，对应工具条（图标菜单）的使用方法从略）1、绘制空间点、空间直线、空间样条曲线：绘图>点>单点；绘图>直线；绘图>样条曲线。
（注：1）输入指定点的3个坐标或指定线段的端点坐标时，可采用绝对坐标或相对坐标形式输入；2）可采用直接距离法输入线段长。
