Tribon线型光顺使用技巧


摘要：线型光顺是利用TRIBON船体系统进行的，它是生产设计第一步，也是后续设计的基础。外板排板则是利用已光顺好的线型在沪东的HD-SHM外板系统上进行外板排板及相应的放样工作。本文主要阐述线型光顺和外板放样这两个系统的使用技巧。
关键词：线型光顺 外板放样 技巧
Ⅰ 线型光顺
船体型表面的生成与光顺是TRIBON船体系统开始运作的第一步。型表面的光顺与否直接影响到外板排板、外板骨材生成及船体建模工作的好坏，因此这一步工作是非常重要的。
一. 线型光顺的基本步骤
1. 准备工作：
1) 系统初始化：本部分工作由系统管理员完成，主要是肋距定义。
2) 坐标变换：由于设计院来的线型型值是以中站面为船体坐标原点，而TRIBON系统船体坐标是以0#肋骨为原点，故需把原有型值的船长坐标变换为以0#肋骨为坐标原点的船长坐标。
2. 光顺步骤：
设计院来的型线型值可作为船体光顺的基本型线，利用这些已知线型可织构出基本的船体型表面。基本光顺步骤如下：
1) 准备工作：创建新图，选取图幅为CV5;创建新的Surface and Subsurface;创建新的Curve.
2) 型值输入：可分为前后半艘进行光顺。型线型值输入的基本顺序：
①首尾轮廓：根据设计院型值表输入。
②中站面和近中站面：通常是8#站、10#站、14#站
③底平线和边平线：根据设计院型值表输入。
④水线：输入水线与站线交点型值，水线与纵剖线交点型值。
④站线：站线与纵剖线交点，站线与水线交点可用
　　　　Curve-Add-Ref to curve参考水线得到。
⑤纵剖线：纵剖线与水线交点，纵剖线与站线交点，这两种交点皆可
　　用Curve-Ref to curve来得到。
3) 光顺度的调整
对于每一样条曲线应尽量使其具有良好的光顺精度，使曲线上的曲度变化成规律地均匀变化，故在输入每种型线后应对其光顺度进行调整，同时应顾及曲线的独立性与协调性。具体光顺技巧有点的增加、移动、删除，可利用Display-Curvature和Display-Inflexion来观察线型的光顺度。
二. 线型光顺命令的使用
本部分只介绍基本的、常见的光顺命令的使用：
1. Subsurface
船体光顺子表面。一个船体的型表面叫做Surface。由于在光顺船体型表面时，可将型表面分为几个部分分开光顺而后，故每个被分开的表面就叫一个Subsurface。该命令下的一些子命令如下：
Old：调入原有的Surface和Subsurface
New：创建新的Surface和Subsurface
Store:保存Surface和Subsurface
Rename: 重命名Surface和Subsurface
Current:将某个Surface下的Subsurface置为当前。
　　　　这个Subsurface必须是在图面上已存在的，即如果图面
　　　　上同时有多个Subsurface，可将其中一个置为当前。
Remove:将图面上不要的Subsurface从图面上清除掉，但这只是从
　　　　图面清除，Subsurface并没有从数据库中清除。
Delete:从数据库中删除Subsurface，如果这个Subsurface是
Surface中的最后一个或是仅有的一个Subsurface，则
　　　　Delete Subsurface意味着删除Surface。
Create:织构生成船体型表面。
２.Curve:创建、编辑曲线。子命令有：
　New:创建新曲线。输入曲线名而后选择曲线所在面，
　　　即Location Surface。　有以下几种形式：　　
　　　X:横剖面
　　　Y:纵剖面
　　　Z:水线面
　　　Two points:经过两点并平行于主轴的平面
　　　Three points:经过三点的面（常用于空间曲线的描述）
　　　Cylinder:位于某个柱面上的曲线（常用于空间曲线的描述）
　Remove:删除曲线
　Rename:重命名曲线
　Incl Boundary:将某个曲线定义为边界曲线
３.Point:定义曲线上的点。当由Curve定义曲线后，可用Point定义曲线上的点，以便形成曲线。子命令有：
Add:增加点。方式有：
Key in:输入点坐标
Reference to a curve：参考其他曲线以获得交点
Explicit:直接定义点的类型，可从鼠标右键选取点的类型
Tangent:定义点的转角，方式有：
　　　　Angle:输入角度
　　　　Same as:与某条曲线上某点的转角相同
　　　　Key in:输入点的二维转角
　　　　Two position:沿某直线方向的切角
Move:移动点。方式有：、
Offset:点的偏移；Key in 、Reference to a curve、Explicit
Delete:点的删除
４.Display:曲线曲度显示
Curvature:曲度半径变化显示
Measure: 曲度半径变化显示
Color:以不同颜色代表不同曲度：
　　　　　　　　白色直线；红色或紫色曲线的凹凸
Inflexion:显示精度不够的曲线段
Accuracy:显示全船型表面的精度。
　　　　　　红色表示精度不合格；白色合格。
Node points:显示节点
５.Intersect:剖切船体表面
Create:用平面或曲面剖切船体型表面以获得各种型线
Include:将由Create生成的型线（兰色）包含进作为船体表面的描述曲线（绿色）
Remove: 将由Create生成的型线（兰色）清除
6.Auto:自动参照，改变点的定义方式。子命令有：
　Auto create:自动将曲线上的点定义为参照其他曲线与该曲线
　　　　　　　相交所得交点，进而生成曲线。
Auto refer:将某个曲线自动作为与之相关的曲线的参考线
Make explicit:将曲线重新定义为独立曲线，即不参考其他曲线
７.Cylinder:定义、修改柱面
　Create:定义一个柱面作为曲线的Location Surface。只有经过该步定义了柱面，才能用定义柱面上的曲线。该命令通常用于空间曲线的描述。
Modify:修改已定义的柱面。
＊ 在定义柱面时：
a) 用来定义柱面的原始平面必须为普通平面，如主轴面；
b) 定义柱面时的点不可为折角点；
c) 定义柱面时可对柱面范围进行限制；
d) 一个柱面只能用来定义一条曲线；
e) 如果柱面是以某个Subsurface上的某条曲线做为参照所形成的，则对其修改时，该Subsurface须为当前；
Copy existing:将某个已存在的柱面结构复制到当前作为Current
Cylinder。
８.Def Curve:隐藏、显示曲线
Skip: 隐藏曲线
Display: 显示曲线
Knuckle:定义某曲线为折角线
Normal:将被定义成折角线的曲线恢复为普通曲线
９.Def point:同８
１０.Misc:常用的有：
List info:显示曲线的相关信息
Remove invalid links:消除曲线的相关性发生的混乱和错误
Exchange location surface:
改变曲线原来依附的Location Surface
三. 基本光顺技巧
１. 型表面精度控制：
1) 调整每一样条使其有好的光顺度和协调性；
2) 增加型线密度：在曲度变化大和精度不够的地方增加型线，如增加水线、纵剖线、横剖线。通过对增加的型线的光顺来调整型表面的精度。
２. 三向曲线的描述方法：
1) 柱面描述法：先用已知点描述生成一柱面，后以该柱面作为空间曲线的Location Surface，利用曲线上点的定义生成曲线。
2) 利用三点任意面：利用三点任意面来定义空间曲线的Location Surface，后定义曲线上的点来生成曲线。
＊ 对甲板边线等空间曲线的简单处理：
可用一高度略高于甲板边线的水线与各站线、纵剖线相交织构出舷顶部分的型表面，如此可不必描述甲板边线而同样可得到含有甲板边线在内的型表面。
３. 曲线圆弧的描述：
1) 可用Tangent来调整曲线的圆弧半径；
2) 可增加50、100、200、300、500等小直剖线来控制水线或横剖线在首尾部和上下端的弧度和曲线光顺度。
４.出错处理：常见错误：
1) Indentified curve is not in current surface:
是由于曲线已被删除而在图面上没有清除。因此在删除曲线后，应及时保存图面。
2) Failure during creating the path near by the point:
可能由于节点定义不清楚造成。可重新定义节点。通常用Display-Node point显示节点，如果节点未被显示，则表示节点定义有问题。
3) The surface normal is not single valure at the point:
是由于三线交于同一点而不能形成相同的Surface normal造成。可将其中一点错开。
4) Links error:可用Misc-Remove invalid links 解决

Ⅱ 外板放样
该步工作是利用沪东的HD-SHM外板系统开展的。本系统覆盖了外板板缝排布、外板零件展开、外板零件套料、外板成型加工、样箱制作、胎架制作等外板放样的诸多工作。此处只结合该系统的使用说明书，简述系统使用时，一些值得注意的地方和相应的使用技巧。
一.板缝
本部分的重点是“柱缝描述文件准备”和“纵缝描述文件准备”。
1. 柱缝描述文件准备
柱缝是指首尾柱与外板的接缝。在描述之前，应根据设计图纸在纵剖线形图或横剖线形图上画出柱缝线，然后才开始描述。描述时应注意以下几点：
1) 柱缝线名：应是不大于40的正整数。
2) 柱缝线起点和终点：应注意起点必须比终点近舯，否则应把柱缝
分成几段分别描述。
3) 中间点：是指柱缝与肋骨线或水线的交点。在曲度大的地方应把中间点取得密一些， 特别是在球首部位，柱缝与水线交点必须作为中间点。在量得中间点的某个坐标后，应用样条插值得到另两个坐标。
4) 描述平面：有四个选择项：艉封、纵剖面、横剖面、三向。通常选用“三向”。当将倾斜的艉封板作为柱缝线处理时，选用“艉封”。
5) 倾斜艉封板：当艉封板是与横剖面平行时，将其作为肋骨样条处理，而当艉封板是倾斜的时，则应做柱缝线处理。此时柱缝线名为40，艉封板样条名为最尾一档肋号，描述平面选用“艉封”。
2. 纵缝描述文件准备
本部分应注意的问题是：
1) 纵缝线号：纵缝线的描述是从近舯开始的，向首尾延伸进行描述。当纵缝线是跨舯连续时，则在描述时为同名的两个记录。
2) 前一环缝和后一环缝：前一环缝是指近舯端缝，当前环缝是指远舯端缝。
3) 柱缝线：是指该纵缝是否与柱缝线相交，有则填柱缝线名，无则填0。
4) 纵缝段布置方式：共有11种方式，具体使用方法系统说明书有详尽说明，需要注意的是，用结构线定义纵缝时，只能用于两正规环缝间，不可与柱缝相交。
5) 多值时取高（宽）度较大的点：是指在求纵缝时，取肋骨线上从舷侧算起的第一个交点，不选该项时系统默认为从舯部算起的第一个交点。
6) 纵缝与柱缝相交：若交点不在环缝上，则当前环缝填交点处的估计环缝。
二.外板与样板
本部分的重点是外板描述文件准备。外板描述只能对两环缝间的外板进行，若分段 有中间环缝，则应分开描述。
1. 近舯端缝和远舯端缝：
近舯端缝：外板的近舯端缝线号，当零件有近舯柱缝或零件为三
（无近舯端缝线）时，此处可填略超出近舯端的估计肋位。
远舯端缝：外板的远舯端缝线号，当零件有远舯柱缝或零件为三边（无远舯端缝线）时，此处可填略超出远舯端的估计肋位。
2. k行板信息：即本列板是否以龙骨板开始，是则填1，否则填0。
3. 纵缝线名：填写顺序为先近舯后远舯，再自下而上取，形式如：
〈近舯纵缝〉〈远舯纵缝〉，各占4位。当只有一条时，只填一条。若
柱缝 为纵缝时，柱缝线前加90，如：90**（**为柱缝线名）。
4. 柱缝信息：4位整数，前两位为零件近舯端是否以柱缝线为端缝，是则填柱缝线号，否填0。后两位为零件远舯端是否以柱缝线为端缝，填法同上。
5. 板厚和余量：指各块外板的板厚和上下旁余量。余量格式：***.*** 前三位为上旁余量，后三位为下旁余量。
三.艏艉柱板
本部分在系统说明书中有详细说明，此处只提取几个要点：
1. 零件名：必须写成如“AB/17”的形式，即分段名/零件名，中间一定用“/”。
2. 水平安装线高度或肋位：当填入的数据小于500时，系统认为是肋号，大于500时才当作高度。
3. 参照高度：当上（下）旁与轮廓交点高度比较接近或出现多个交点（艏艉部）时，此时不用高度坐标而用交点的船长坐标，当此时仍要有一个参考高度，取上旁与轮廓交点高。
四．样箱：
本部分在系统说明书中有详细说明，此处只提取几个要点：
1. 样箱名：如FD22-1 ,中间为横杠。
2. 样箱类型：
肋骨面单斜切：基本不用。
肋骨面双斜切：用于板两端皆为正规环缝的外板。
投影改造法：用于艏艉部的外板，且板一端为柱缝。
3. 外板边界
1) 近（远）舯板缝：可为环缝，也可为柱缝。若是柱缝则柱缝前应加p，如p1。
2) 下方板缝：可为多条板缝（纵缝和柱缝），板缝间用空格分开，柱缝前加p,取法先近后远。
3) 上方板缝：可为多条板缝（纵缝和柱缝），板缝间用空格分开，柱缝前加p,取法先远后近。
五.胎架
本部分在系统使用说明书中已有详尽说明，此处只提取几个要点：
1. 胎架名：即分段名。
2. 适用范围：
1) 适用于舷部分段；断线不在舭部以上的底部分段。
2) 不可用于形如 的分段，出现此种形式时，可先补成 后对胎架数据进行修改。
3. 胎架描述
在进行胎架描述时，可按系统使用说明书进行。但要特别注意的是“纵缝表”和“零件表”的描述。描述的要领是：
1) 应严格按先近舯后远舯，再自下而上的顺序描述。
2) 当分段有两列板，且纵缝根数不相等时，应在板个数少的一边的相应位置加上一个虚拟纵缝“1E30”，使两边板个数相等。
3) 本胎架描述只能对两列板适用，超出两列时应分开描述后进行合成：对分开描述的胎架所生成的胎架数据进行相对应的数据修改，然后将相应数据合并形成所要的最终胎架数据。
*胎架描述举例：

纵缝表：108，108，1336，1338，1335，1E30，1334，1337，112，112
零件表：‘A’，‘E’，‘B’，‘F’，‘C’，‘F’，‘D’，‘G’
（零件按两纵缝夹一块板，由近舯到远舯，自下而上描述）
结束语 正如前所述线型光顺是船体生产设计的第一步骤，其作为后
续工作的基础是相当重要的。外板放样是直接面对生产施工
的工作，其放样质量直接影响到建造进度及建造质量。线型光顺与外板放样之间的关系是：通过线型光顺获得有良好光顺的型线，其中最重要的是肋骨型线，它是外板系统诸多功能的基础。同样水线、纵剖线也关系到柱缝线计算及样箱制作，特别是纵剖线还直接影响艏艉柱板放样质量的好坏，因此在作线型光顺时通常要加入50、100、200、300、500、700、1000等小直剖线的光顺。
参考文献
１. TRIBON船体系统Hull Fairing使用向导
２. 沪东HD-SHM2000外板子系统使用说明书