三维船体结构零件的自动生成研究

摘要

为了提高船体结构设计水平，缩短船体结构设计周期，提高船体结构设计效率，实现船体结构信息一体化设计，有必要开展三维船体结构零件的自动生成研究。 本课题的研究，其目的是充分利用现有的计算机CAD技术和船体结构设计知识，针对现在船体结构设计主要采用二维设计方法、不能实现设计信息一体化等问题，通过对三维建模技术研究，并利用现有二维结构零件设计图纸，来实现三维船体结构零件的自动生成。 本文通过对国内外相关领域中的研究成果的广泛阅读，仔细的研究了目前我国船舶设计部门采用的船体结构设计方法，探求了建模中的坐标系统变换知识，研究了船体结构零件建模中的图形表示方法，并开发了相应的求交函数，建立了船体结构数学模型和船体主要结构零件型材数据库，设计了友好的用户交互界面，以三维甲板主要结构零件、三维舷侧主要结构零件为例详细阐述了船体结构零件从二维曲线转变到三维实体模型的快速建模方法和过程，并以实际设计为例，实现了三维船体结构零件实体模型在三维船体模型上的快速建模及自动生成。 本文以AutoCAD为开发平台，在AutoCAD VBA 集成开发环境 (VBA IDE)下进行三维建模开发，其使用结果表明船体结构零件自动生成系统是令人满意的。 在研究中我们紧密结合船体结构设计实际需求，充分考虑国内船体结构设计习惯，展开对当今世界先进船舶三维设计软件的研究，并解决船体结构自动生成系统中的问题。因此，此研究具有很强的针对性和工程实用性，对提高船体结构设计效率，尽早实现船体结构设计信息一体化具有促进作用。