基于AUTOCAD的船体横剖面几何参数的计算方法.pdfVIP

维普资讯 2003年第4期 广 东 造 船 基于AutoCAD的船体横剖面 几何参数的计算方法 杨启武 冷发旺 (华南理工大学交通学院) (韶关海事局) 摘 要 本文介绍应用AutoCAD的绘图和计算功能，提出一种新的船体横剖面的 绘制方法。通过对按此法绘制船体横剖面图进行简单的处理，可快速、准确地计算 出船体横剖面的几何参数。 关键词 AutoCAD 船舶结构 横剖面几何参数 一 引 言 AutoCAD作为专业的绘图软件，在我国船舶设计中得到广泛的应用。AutoCAD除在绘 图方面具有强大的功能外，在图形、实体计算方面亦有许多有效的功能，如能深入了解和巧 妙应用这些功能，可大大提高船舶设计的效率。本文介绍如何利用这些功能，进行船体横剖 面几何参数的计算方法和技巧。 在船体结构设计过程中，经常需要计算船体横剖面几何参数，如剖面惯性矩和剖面模数 等，许多软件都提供了船体横剖面几何参数的计算功能，但在大多数情况下必须一项一项输 入船体横剖面构件的尺寸等几何参数，对于外板及其它具有曲线形状剖面的构件，其数据输 入比较烦琐。本文介绍的方法，只需对所绘制的横剖面图形进行简单的处理，即可获得船体 横剖面的几何参数，此方法直观简便，计算结果准确，可大大提高船舶设计的效率。 AutoCAD中的实体是具有属性的，如质量、体积、质心坐标、惯性矩及惯性积等，用面域／ 质量特性查询功能，可查询单个实体的属性，当用此功能对两个及两个以上的实体进行查询 操作时，AutoCAD自动地将这些实体集合成一个实体来计算其参数，利用这个特性，只要所 绘的船体横剖面图中计人横剖面特性计算的构件能很简单地转换为实体，一切问题即可解 决。下面详细介绍如何生成这样一个可用计算的船体横剖面图。 二 船体横剖面的绘制方法 为了能将船体横剖面图中计人横剖面几何参数计算的构件能很简单地转换为实体，在 横剖面绘制时应采用一些特殊的绘图方法，详细介绍如下： 1 绘制横剖面图时，根据有关规定将参与横剖面几何参数计算的构件绘制在一个层 内，以便于在计算横剖面几何参数时处理。这类构件均为纵向连续构件，在横剖面中均为被 剖切的构件，如外板、纵桁、纵骨等。 维普资讯 2 广 东 造 船 2003年第4期 2 外板、内底板、桁材等由板组成的构件，采用多线 (Multiline)进行绘制，多线为两条 线构成，在多线的元素设置一条线的偏移量设 为0，两条线之间的间距设置为与所绘制的板 厚相同。在多线的特征设置中，多线的端部为 直线封 口无填充模式。 3 对于剖面为曲线形外板，用多线进行绘 制时，是用直线段拟合其曲线形状，因此多线线 图1 10段多线拟合的船体舭部曲线 段的长度应适当小，以保证体曲线拟合的精度， 从而保证横剖面几何参数计算的准确性。图1为用 l0段多线来拟合的船体舭部曲线。 4 型材剖面根据型材 的型号，由相应的符号库插 入，符号库中的型材剖面应按型材剖面的有关尺寸精确 绘制。 5 在绘制船体横剖面图时，构件的定位尺寸应严格 按金属船体构件理论线)规定设定，如图2所示，以保证 横剖面构件的定位尺寸与实船构件定位完全吻合，保证 船体横剖面几何参数的准确性。 6 绘制居中线面的构件如中纵桁时，由于计算时通 图2 横剖面构件的绘制 常计算横剖面的一半，因此绘制其板的多线宽度应为板 厚的一半，对于在横剖面几何参数计算中应折减的构件剖面，就按折减后的构件厚度或几何 参数进行绘制。 7 用多线绘制板组成的封闭式结构，不应采 用封闭、无接口的形式，否则将构件剖面转化成面 域时出现面域定选取的错误 ，如图3所示。图中， 口 b为正确的