基于SHM的1000t沿海貨船船艉型線光順研究

吳佳樂 田玉芹 杜友威

摘?要：以滬東中華造船有限公司開發的 HD-SHM 軟件為平臺，1000t沿海貨船為例，通過輸入型值數據及在復雜結構部位加密站線、水線、縱剖線生成完整的船艉型線圖，得到光順的船體曲線，為導入船體結構設計軟件SPD進行結構設計奠定基礎。研究表明型線可通過此過程及方法進行光順，為教學過程中船體軟件SHM及SPD的聯合應用提供參考。

關鍵詞：HD-SHM型線系統;光順;船體結構設計

1 輸入型值生成基本型線圖

打開線型系統，進入型線三向光順菜單，先做艉半艘，找到船尾文件夾，給船起一個船名為a01;開始站號為11號站，當船沒有平行中體時為了前后半艘的對接，要疊加一個站距，所以艉半艘為0～11號站，艏半艘為9～20號站，打開交互三向光順的菜單，通過定義編輯曲線定義水線、站線、縱剖線、空間線，根據1000t沿海貨船型值表輸入SHM系統得到基本型線圖。

2 生成完整型線圖

基本型線圖可以看出水線沒有到舯，縱剖線沒有到頂，空間線、水線圓頭需處理，中縱剖線及艉封板需生成。

2.1 中縱剖線生成

中縱剖線在艉部線型較復雜，通過SHM與CAD的交互功能繪制出艉部形狀，然后通過添加控制點完成中縱剖線的繪制。大家可以根據具體情況調節點的順序，注意從第3個控制點開始填寫，這樣就不用區分始點與末點了。

2.2 空間線端點處理

空間線在0站以后還有型值，將型值數據通過添加即可得到完整的空間線。

2.3 艉封板生成

艉封板的生成通過在空間線控制點表中添加控制點完成。

2.4 水線到腫及水線圓頭處理

通過前處理中的光順輪廓線功能使水線到舯，對于3600WL、4000WL、4800WL通過插值方法生成即可，400WL、800WL、1600WL通過添加控制點生成水線圓頭，3200WL、2400WL通過水線圓頭切點光順中的“二向光順”即自動生成相應水線圓弧，也可通過添加控制點的方法生成。

2.5 縱剖線到頂

通過插值的方式使縱剖線到頂即可。

經過以上處理后，型線的數據已經很完整了，在添加控制點時只須注意點的三個坐標值必須都有才能三向控制即可。

3 加密站線、水線、縱剖線

為使生成的型線光順且能夠成功導入船體結構設計軟件SPD進行結構設計，需在船體結構變化較大的部位加密站線、水線、縱剖線，本船通過設定100WL、200WL、300WL、500WL、600WL、700WL、1000WL、1200WL，100縱剖線、200縱剖線、500縱剖線，艉軸及艉封板附近加密站線生成。

4 立體型線圖

通過加密處理后的型線圖已經達到光順要求，添加肋骨線后輸出三個樣條文件，通過HDSHM實用命令可生成立體型線圖，生成的立體型線圖通過三維瀏覽器可進行查看，如下圖。

生成的三個樣條文件可導入SPD進行下一步操作。

5 結論

通過HD-SHM系統來進行1000t沿海貨船的型線光順，研究表明：

（1）進行船體型線生成時，型線的修整極其重要且繁瑣，方法較多，總原則是通過增加和修改控制點來達到修改型線曲度與光順的目的;

（2）特殊部位如艉封板、艉軸及甲板線的制作，注意技巧，根據不同船型，選擇相應數據以及制作方法;

（3）進行型線光順時，無論是理論型線的三向光順，還是肋骨型線的光順，均需看曲率棒的變化趨勢，密集的控制點可選擇刪除次要點，以保證型線的光順性，最終生成完整的三維立體型線圖。

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校級大學生科技創新項目：基于SHM的1000t沿海貨船船艉型線光順研究（HHKJCX1806）階段性研究成果

作者簡介：吳佳樂，男，本科，研究方向：船舶與海洋工程。

通訊作者：田玉芹（1978-），女，本科，副教授，主要研究方向：船體結構設計與制造。