基于SHM的1000t沿海货船船艉型线光顺研究

吴佳乐 田玉芹 杜友威

摘 要：以沪东中华造船有限公司开发的 HD-SHM 软件为平台，1000t沿海货船为例，通过输入型值数据及在复杂结构部位加密站线、水线、纵剖线生成完整的船艉型线图，得到光顺的船体曲线，为导入船体结构设计软件SPD进行结构设计奠定基础。研究表明型线可通过此过程及方法进行光顺，为教学过程中船体软件SHM及SPD的联合应用提供参考。

关键词：HD-SHM型线系统;光顺;船体结构设计

1 输入型值生成基本型线图

打开线型系统，进入型线三向光顺菜单，先做艉半艘，找到船尾文件夹，给船起一个船名为a01;开始站号为11号站，当船没有平行中体时为了前后半艘的对接，要叠加一个站距，所以艉半艘为0～11号站，艏半艘为9～20号站，打开交互三向光顺的菜单，通过定义编辑曲线定义水线、站线、纵剖线、空间线，根据1000t沿海货船型值表输入SHM系统得到基本型线图。

2 生成完整型线图

基本型线图可以看出水线没有到舯，纵剖线没有到顶，空间线、水线圆头需处理，中纵剖线及艉封板需生成。

2.1 中纵剖线生成

中纵剖线在艉部线型较复杂，通过SHM与CAD的交互功能绘制出艉部形状，然后通过添加控制点完成中纵剖线的绘制。大家可以根据具体情况调节点的顺序，注意从第3个控制点开始填写，这样就不用区分始点与末点了。

2.2 空间线端点处理

空间线在0站以后还有型值，将型值数据通过添加即可得到完整的空间线。

2.3 艉封板生成

艉封板的生成通过在空间线控制点表中添加控制点完成。

2.4 水线到肿及水线圆头处理

通过前处理中的光顺轮廓线功能使水线到舯，对于3600WL、4000WL、4800WL通过插值方法生成即可，400WL、800WL、1600WL通过添加控制点生成水线圆头，3200WL、2400WL通过水线圆头切点光顺中的“二向光顺”即自动生成相应水线圆弧，也可通过添加控制点的方法生成。

2.5 纵剖线到顶

通过插值的方式使纵剖线到顶即可。

经过以上处理后，型线的数据已经很完整了，在添加控制点时只须注意点的三个坐标值必须都有才能三向控制即可。

3 加密站线、水线、纵剖线

为使生成的型线光顺且能够成功导入船体结构设计软件SPD进行结构设计，需在船体结构变化较大的部位加密站线、水线、纵剖线，本船通过设定100WL、200WL、300WL、500WL、600WL、700WL、1000WL、1200WL，100纵剖线、200纵剖线、500纵剖线，艉轴及艉封板附近加密站线生成。

4 立体型线图

通过加密处理后的型线图已经达到光顺要求，添加肋骨线后输出三个样条文件，通过HDSHM实用命令可生成立体型线图，生成的立体型线图通过三维浏览器可进行查看，如下图。

生成的三个样条文件可导入SPD进行下一步操作。

5 结论

通过HD-SHM系统来进行1000t沿海货船的型线光顺，研究表明：

（1）进行船体型线生成时，型线的修整极其重要且繁琐，方法较多，总原则是通过增加和修改控制点来达到修改型线曲度与光顺的目的;

（2）特殊部位如艉封板、艉轴及甲板线的制作，注意技巧，根据不同船型，选择相应数据以及制作方法;

（3）进行型线光顺时，无论是理论型线的三向光顺，还是肋骨型线的光顺，均需看曲率棒的变化趋势，密集的控制点可选择删除次要点，以保证型线的光顺性，最终生成完整的三维立体型线图。

参考文献：

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校级大学生科技创新项目：基于SHM的1000t沿海货船船艉型线光顺研究（HHKJCX1806）阶段性研究成果

作者簡介：吴佳乐，男，本科，研究方向：船舶与海洋工程。

通讯作者：田玉芹（1978-），女，本科，副教授，主要研究方向：船体结构设计与制造。