王樂巖 林甦 羅帥

摘 要：TribonM3可以完成船體和舾裝的三維設(shè)計(jì)建模及繪圖工作。本文主要從中拓?fù)潼c(diǎn)和肘板連接形式 7-Free Position兩個(gè)常用的功能簡單介紹 TRIBON M3系統(tǒng)在船體高級(jí)建模中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：TribonM3系統(tǒng)；船體建模；常用功能

傳統(tǒng)的船體建模過程是交互式的，效率較低，1958年瑞典開發(fā)研究了STEELBEAR軟件應(yīng)用于船舶的船體建模，并逐漸升級(jí)演變?yōu)門RIBON軟件，目前來說，全球已經(jīng)有200多家船舶建造廠商采用TRIBON系統(tǒng)進(jìn)行船舶的設(shè)計(jì)與制造，20世紀(jì)90年代以來，我國也有眾多廠家及科研院所購買了TRIBON軟件，因此，本文主要就TRIBON M3在船舶高級(jí)建模中的應(yīng)用進(jìn)行簡單的介紹。

一、TRIBON系統(tǒng)簡介

TRIBON軟件是由瑞典KCS公司研發(fā)設(shè)計(jì)，它的前身是KCS公司1958年開始研發(fā)的STEELBEAR軟件，后來KCS公司將三個(gè)船舶設(shè)計(jì)系統(tǒng)即STEEL-BEAR，AUTOKON和SCHIFFKO進(jìn)行合并，推出了TRIBON M1，并逐漸升級(jí)為M3版本。

TRIBON系統(tǒng)的主要作用是輔助船舶的設(shè)計(jì)制造，它是一款船舶設(shè)計(jì)專用的計(jì)算機(jī)軟件集成系統(tǒng)，集CAD/CAM/MIS于一體，包括船體設(shè)計(jì)、舾裝設(shè)計(jì)、管系設(shè)計(jì)、電纜設(shè)計(jì)、艙室布置、特舾裝件、系統(tǒng)管理等模塊，每一個(gè)大的模塊又可細(xì)分為多個(gè)小的模塊，使用多種方法建立一個(gè)三維船舶數(shù)字模型，設(shè)計(jì)人員在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中可以訪問船體各個(gè)部分的設(shè)計(jì)信息，并根據(jù)相關(guān)部位的設(shè)計(jì)信息調(diào)整自身的作業(yè)，各個(gè)專業(yè)之間可以實(shí)現(xiàn)平行作業(yè)，降低了修改工作量，縮短了設(shè)計(jì)的時(shí)間，有效的節(jié)約了船體設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)的工作成本，因此，TRIBON軟件廣泛應(yīng)用與全球眾多船舶建造廠家。

二、TRIBON軟件兩個(gè)常用的功能

想要有效實(shí)現(xiàn)TRIBON軟件的功能，船體設(shè)計(jì)人員必須掌握一定的建模要領(lǐng)，當(dāng)前我國許多船舶建造廠中的設(shè)計(jì)人員并沒有完全掌握使用TRIBON軟件進(jìn)行船體建模的方法，軟件中許多功能并沒有使用上，船體設(shè)計(jì)過程中，許多部分建模比較困難，因此，本文就軟件中兩個(gè)常用的功能即拓?fù)潼c(diǎn)與肘板連接形式 7-Free Position為出發(fā)點(diǎn)簡單介紹TRIBON M3在船體高級(jí)建模中的應(yīng)用。

1.拓?fù)潼c(diǎn)。平面建模中一般使用給定的坐標(biāo)來定義點(diǎn)，但當(dāng)模型中某個(gè)目標(biāo)發(fā)生變化時(shí)，其它相關(guān)的點(diǎn)的坐標(biāo)就需要重新定位，增加了建模的工作量，因此，就引入了拓?fù)潼c(diǎn)的概念。給出明確的坐標(biāo)與方向后就可以使用拓?fù)潼c(diǎn)。拓?fù)潼c(diǎn)是存儲(chǔ)在板架內(nèi)的點(diǎn)，它的位置參照模型構(gòu)建計(jì)算得到，模型構(gòu)建參照拓?fù)潼c(diǎn)生成，從而建立拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)潼c(diǎn)可以使用在給出明確坐標(biāo)和方向的地方。POINT語句可以用于SCH文件中的任何地方，平面建模過程中可以使用POINT語句生成拓?fù)潼c(diǎn)，船舶建造設(shè)計(jì)人員想要使用TRIBON M3軟件生成拓?fù)潼c(diǎn)，應(yīng)執(zhí)行以下命令：Planar >Model>Create>Point ，此時(shí)系統(tǒng)彈出圖1所示菜單。菜單顯示了拓?fù)潼c(diǎn)生成的五種方法。

圖1 拓?fù)潼c(diǎn)菜單

1Given、2Corner、3Profile Cross、4Intersect、5Interpolation分別為定義拓?fù)潼c(diǎn)的五種方法。通過給定點(diǎn)的位置及相關(guān)方向來定義的方法為1Given，通過參照板架與板架間的角定義拓?fù)潼c(diǎn)的方法為2Corner，3Profile Cross則是以參照型材斷面的方法來定義拓?fù)潼c(diǎn)，4Intersect將兩條曲線的交點(diǎn)定義為拓?fù)潼c(diǎn)，5Interpolation主要用于已經(jīng)存在的點(diǎn)間生成拓?fù)潼c(diǎn)，即通過內(nèi)插兩點(diǎn)定義拓?fù)潼c(diǎn)。五種方法各有不同，具體的操作步驟也都有所區(qū)別。

拓?fù)潼c(diǎn)定義完成后，需要對(duì)它進(jìn)行存儲(chǔ)，拓?fù)潼c(diǎn)存儲(chǔ)為板架的屬性，存儲(chǔ)時(shí)應(yīng)包含點(diǎn)的位置及其方向矢量，拓?fù)潼c(diǎn)生成方法不同，方向矢量自然會(huì)有所區(qū)別。當(dāng)前定義存儲(chǔ)的拓?fù)潼c(diǎn)只局限于某一個(gè)平面板架，設(shè)計(jì)人員還可以參考模型中其它的板架及構(gòu)建生成拓?fù)潼c(diǎn)。拓?fù)潼c(diǎn)多用于建模過程中曲線的生成過程。初級(jí)建模時(shí)往往需要先手工繪制一條曲線，然后再用TRIBON M3進(jìn)行定義，當(dāng)設(shè)計(jì)計(jì)劃出現(xiàn)變動(dòng)，曲線需要修改時(shí)，就需要設(shè)計(jì)人員按照修改計(jì)劃重新手繪曲線，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且如果設(shè)計(jì)人員出現(xiàn)失誤，手繪存在偏差，就會(huì)造成許多損失，在高級(jí)建模中，使用拓?fù)潼c(diǎn)定義曲線，scheme 語句修改曲線，則可以有效避免這個(gè)問題，并且這種方法定義的曲線可以拷貝，船體建造過程中有許多相同或相似的結(jié)構(gòu)，可以直接復(fù)制歸來，或只簡單修改一些語句就可以生成相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，極大的縮短了設(shè)計(jì)、修改的時(shí)間。

2.肘板連接形式 7-Free Position。肘板是連接兩個(gè)以上構(gòu)件的常用連接件，它能夠減少連接點(diǎn)間的應(yīng)力集中，增加連接點(diǎn)的剛性，有效保證相交結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，改善接頭的性能，是船體結(jié)構(gòu)中使用最頻繁的構(gòu)件之一，在船體建造過程中，肘板主要用于板架與板架之間、板架與型材之間、型材與型材之間的加強(qiáng)。目前船舶構(gòu)件主要靠傳統(tǒng)的三角形肘板進(jìn)行連接，但三角形肘板很容易在肘板與構(gòu)件的連接處形成應(yīng)力集中，造成肘板出現(xiàn)損傷與裂紋，為船體埋下安全隱患，因此許多的廠家在船舶建造的過程中開始開發(fā)研究新型肘板，以期降低這類安全隱患發(fā)生的幾率。

船體設(shè)計(jì)的過程中，初級(jí)的建模方法就可以完成一般的三角肘板的創(chuàng)建。但隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，越來愈多的新型的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的肘板開始應(yīng)用與船舶構(gòu)建的過程中，而這類復(fù)雜的肘板如果使用初級(jí)建模的方法進(jìn)行創(chuàng)建，往往需要以板架的形式進(jìn)行建模，增加了設(shè)計(jì)人員的工作量，且錯(cuò)誤率較高，比較麻煩。同時(shí)，如果船體模型構(gòu)建過程中，復(fù)雜肘板過多，使用板架建模，設(shè)計(jì)人員的工作量就更多。連接形式 7-Free Position多用于復(fù)雜肘板的高級(jí)建模，可以避免創(chuàng)建板架，減少了許多的輔助工作，而使用肘板進(jìn)行建模不需要修改肘板語句，只需要修改部分拓?fù)潢P(guān)系就可以完成全部的建模工作，使建模工作更加快捷、高效。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注意，在使用連接形式 7-Free Position創(chuàng)建肘板時(shí)，肘板臂的數(shù)量不同，肘板創(chuàng)建方法也會(huì)有所區(qū)別。

三、結(jié)語

船舶設(shè)計(jì)的過程中需要不斷協(xié)調(diào)各部分的關(guān)系進(jìn)而修改模型數(shù)據(jù)，極大的增加了設(shè)計(jì)人員的工作量，延長了設(shè)計(jì)的周期，降低了工作效率，使用高級(jí)建模的方法，只需要調(diào)整極小部分就可以完成模型修改工作，極大的方便了設(shè)計(jì)人員，因此，船舶建造設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)建模方法的學(xué)習(xí)，充分利用TRIBON M3進(jìn)行船體建模工作，保證船體設(shè)計(jì)工作更好更快完成，以促進(jìn)工作人員設(shè)計(jì)效率的提高，本文只是對(duì)TRIBON M3 船體高級(jí)建模中兩個(gè)常用方法進(jìn)行了簡單的介紹，具體的實(shí)踐過程中，還需要從業(yè)人員積極探索，總結(jié)相應(yīng)的建模方法，最大程度的發(fā)揮TRIBON M3 軟件高級(jí)建模功能的作用。

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