CN105260535A - 用于船舶的牛腿的建模方法、建模装置和牛腿 - Google Patents

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CN105260535A CN201510654297.8A CN201510654297A CN105260535A CN 105260535 A CN105260535 A CN 105260535A CN 201510654297 A CN201510654297 A CN 201510654297A CN 105260535 A CN105260535 A CN 105260535A
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Abstract

本发明公开了一种用于船舶的牛腿的建模方法、建模装置和牛腿,建模方法包括:在船舶的外板上设定用以形成牛腿的三个交点;在所述数据库中查找所述第一交点、所述第二交点和所述第三交点的第三轴值;计算所述第一交点和所述第二交点的连线的斜率;判断所述斜率是否小于一阈值,若是,以所述第二交点作为参考设计点,并根据所述第一轴值的大小确定所述主板的厚度朝向,建立A型牛腿的模型,若否,以所述第三交点作为参考设计点,并根据所述第一轴值的大小确定所述主板的厚度朝向,建立B型牛腿的模型。本发明的建模方法建模快速、准确,具有统一的建模标准,能够保持建模结果的一致性,且建模后的牛腿与船舶的肋板能够更好地匹配。

Description

用于船舶的牛腿的建模方法、建模装置和牛腿
技术领域
本发明涉及一种用于船舶的牛腿的建模方法、建模装置和牛腿。
背景技术
在船舶建造中的牛腿是一种工艺件,该牛腿不同于建筑领域中的牛腿,船舶建造中所说的牛腿焊接于船体外表面,为船体结构的放置提供支撑面,保证了支撑的稳定性和安全性,且缩小了船体结构受损面积,在船舶建造中起着很重要的作用。
传统的船舶建造中对牛腿的建模方式是使用tribon(是由瑞典KCS公司研发的辅助船舶设计和建造的计算机软件集成系统)软件建模,利用该软件预先设定的与船舶外板相交的一个点,过该点做斜线与外板相切,并根据该斜线的水平夹角判断牛腿类型并依次完成牛腿的主板、底板和两肘板的建模。
而传统的建模方法有如下缺点:建模操作步骤繁琐效率低,建模过程涉及到的参数信息量大,需要手工计算判别的技术点多,很容易犯错,且不便于检查纠错;而手工建模通常建一个牛腿模型所花费的时间为30分钟左右,而全船的百个牛腿分给多人建模,导致建模耗时很长,且建模结果并不统一,产生错误的情况也是多种多样;例如牛腿主板剖面的确定要根据是船首部还是尾部以及船体板架理论线和板厚朝向而定,而船体板架的板厚也有多种规格,在建模时就会产生误差;另一个是底板的高度值,设计中常会因为涉及的参数较多,而错误剖切平面,导致创建的板架干涉等情况发生;再者是维护困难,设计工作不会一遍定稿,常会因为某些原因做出修改,而一个小小的更改需要整个牛腿重新建模。
可见,现有技术中的牛腿的建模方法存在操作繁琐、耗时长、手工判定点较多易出错,且多人建模结果不统一,对板厚朝向和船体板架厚度朝向的方向确定易出错等缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中对用于船舶的牛腿的建模方法存在操作繁琐、耗时长、手工判定点较多易出错,且多人建模结果不统一,对板厚朝向和船体板架厚度朝向的方向确定易出错的缺陷,提供一种用于船舶的牛腿的建模方法、建模装置和牛腿。
本发明是通过下述技术方案解决上述技术问题的:
一种用于船舶的牛腿的建模方法,所述牛腿包括主板和底板,所述牛腿设于船舶的外板上,其特点在于,以船舶的尾部到船舶的首部的方向为一第一轴,以垂直于船舶所在平面的方向为一第二轴,以垂直于所述第一轴和所述第二轴形成的平面的方向为一第三轴;所述建模方法使用一数据库,所述数据库中存储有牛腿在第一轴值和第二轴值确定时所对应的第三轴值;
所述建模方法包括以下步骤:
S1、在船舶的外板上设定用以形成牛腿的三个交点,所述三个交点分别记为第一交点、第二交点和第三交点,所述三个交点的第一轴值相同,所述第一交点、所述第二交点和所述第三交点的第二轴值依次减小;
S2、在所述数据库中查找所述第一交点、所述第二交点和所述第三交点的第三轴值;
S3、计算所述第一交点和所述第二交点的连线的斜率;
S4、判断所述斜率是否小于一阈值,若是,执行步骤S5;若否,执行步骤S6
S5、以所述第二交点作为参考设计点,并根据所述第一轴值的大小确定所述主板的厚度朝向,建立A型牛腿的模型,所述A型牛腿的主板的内角θ的大小为0°≤θ<50°;
S6、以所述第三交点作为参考设计点,并根据所述第一轴值的大小确定所述主板的厚度朝向,建立B型牛腿的模型,所述B型牛腿的主板的内角θ的大小为50°≤θ≤90°。
在本方案中,船舶所在平面是指船舶的上表面,以船舶外板上设定的三个交点,并建立三轴坐标系,计算其中两个点的斜率,能够快速确定在船舶的外板的相应位置处适合建立哪一种牛腿模型,相较于现有技术中直接确定一个交点,并作切线来设计牛腿的方式而言,本发明的建模方法更加准确适用,且无需人为地判断建立哪一种牛腿模型、无需人为判断主板的厚度朝向,因此能够减少人为判断点,建模结果不易出错,而根据本发明的建模方法,使得各操作者具有统一的建模标准,能够保持建模结果的一致性,且建模耗时时间短。
较佳地,步骤S5和步骤S6中确定所述主板的厚度朝向的步骤为:
Sb1、输入船舶的首尾分界值,所述首尾分界值为船舶在第三轴值最大时的第一轴值的最小值;
Sb2、判断牛腿模型的第一轴值是否大于船舶的首尾分界值,若是,将所述主板的厚度朝向建模为朝船首方向,若否,将所述主板的厚度朝向建模为朝船尾方向。
也即,牛腿的主板的厚度朝向和在船舶的首尾位置是保持一致的,使得建模的牛腿模型能够更好地与船舶模型匹配,从而在实际制造牛腿的过程中,使得切割的牛腿主板能够更好地与船舶的外板曲面相贴合。
对于不同形状的船舶,船舶的第三轴值最大时对应的第一轴值并非只有一个,而是还可以为多个,表现为等第三轴值时所占据的第一轴值的长度,此时可取该长度内的任一第一轴值的大小,但取该些第一轴值中的最小值时效果更好。
较佳地,步骤S5和步骤S6之后均包括:
S7、根据船舶的肋板的朝向调整牛腿的第一轴值的大小。
较佳地,步骤S7包括:
S71、输入船舶的肋板的厚度朝向;
S72、在所述肋板的厚度朝向为朝船尾,且所述主板的厚度朝向为朝船首时,将牛腿的第一轴值减少牛腿的主板的厚度;在所述肋板的厚度朝向为朝船首,且所述主板的厚度朝向为朝船尾时,将牛腿的第一轴值增加牛腿的主板的厚度。
对第一轴值的调整,能够进一步使得建模后牛腿的主板与船舶模型的肋板对齐。
较佳地,步骤S1中设定所述三个交点的步骤为:
S11、以一预设高度作为垂直投射于所述第一轴和所述第二轴构成平面的直线的高度,所述直线与船舶的外板相交形成所述第三交点;
S12、在所述第三交点的第二轴值的基础上沿所述第二轴方向增加第一预设距离,以与船舶的外板相交形成所述第二交点;
S13、在所述第二交点的第二轴值的基础上沿所述第二轴方向增加第二预设距离,以与船舶的外板相交形成所述第一交点。
本发明还提供一种用于船舶的牛腿的建模装置,其特点在于,其利用如上所述的建模方法实现,所述建模装置包括:
一交点设定模块,用于在船舶的外板上设定用以形成牛腿的三个交点,所述三个交点分别记为第一交点、第二交点和第三交点,所述三个交点的第一轴值相同,所述第一交点、所述第二交点和所述第三交点的第二轴值依次减小;
一第三轴值获取模块,用于在所述数据库中查找所述第一交点、所述第二交点和所述第三交点的第三轴值;
一斜率计算模块,用于计算所述第一交点和所述第二交点的连线的斜率;
一判断模块,用于判断所述斜率是否小于一阈值,并在判断结果为是时调用一A型牛腿建模模块,在判断结果为否时调用一B型牛腿建模模块;
所述A型牛腿建模模块用于以所述第二交点作为参考设计点,并根据所述第一轴值的大小确定所述主板的厚度朝向,建立A型牛腿的模型;
所述B型牛腿建模模块用于以所述第三交点作为参考设计点,并根据所述第一轴值的大小确定所述主板的厚度朝向,建立B型牛腿的模型;
其中,所述A型牛腿的主板的内角θ的大小为0°≤θ<50°,所述B型牛腿的主板的内角θ的大小为50°≤θ≤90°。
较佳地,所述A型牛腿建模模块和所述B型牛腿建模模块均包括一第一输入模块和一朝向建模模块;
所述第一输入模块用于输入船舶的首尾分界值,所述首尾分界值为船舶在第三轴值最大时的第一轴值的最小值;
所述朝向建模模块用于判断牛腿模型的第一轴值是否大于船舶的首尾分界值,若是,将所述主板的厚度朝向建模为朝船首方向,若否,将所述主板的厚度朝向建模为朝船尾方向。
较佳地,所述建模装置还包括一调整模块,所述调整模块包括一第二输入模块和第一轴值调整模块;
所述第二输入模块用于输入船舶的肋板的厚度朝向;
所述第一轴值调整模块用于在所述肋板的厚度朝向为朝船尾,且所述主板的厚度朝向为朝船首时,将牛腿的第一轴值减少牛腿的主板的厚度;在所述肋板的厚度朝向为朝船首,且所述主板的厚度朝向为朝船尾时,将牛腿的第一轴值增加牛腿的主板的厚度。
较佳地,所述交点设定模块包括一直线投射模块和一第二轴值递增模块;
所述直线投射模块用于以一预设高度作为垂直投射于所述第一轴和所述第二轴构成平面的直线的高度,所述直线与船舶的外板相交形成所述第三交点;
所述第二轴值递增模块用于在所述第三交点的第二轴值的基础上沿所述第二轴方向增加第一预设距离,以与船舶的外板相交形成所述第二交点,在所述第二交点的第二轴值的基础上沿所述第二轴方向增加第二预设距离,以与船舶的外板相交形成所述第一交点。
本发明还提供一种牛腿,其特点在于,其利用如上述所述的建模方法建成的牛腿模型制造而成。
本发明的积极进步效果在于:本发明的建模方法准确适用,能够快速确定在船舶的外板的相应位置处适合建立哪一种牛腿模型,无需人为地判断牛腿模型、无需人为判断主板的厚度朝向,能够减少人为判断点,建模结果不易出错,且具有统一的建模标准,能够保持建模结果的一致性,且建模后的牛腿与船舶的肋板能够更好地匹配,且所有牛腿的建模总耗时短。
附图说明
图1为本发明实施例1的牛腿在船舶的外板上的布置位置图。
图2为本发明实施例1的用于船舶的牛腿的建模方法流程图。
图3为本发明实施例1的船舶在横截面方向上其外板上形成的三个交点的示意图。
图4为本发明实施例1的A型牛腿的立体图。
图5为图4的主视图。
图6为本发明实施例1的B型牛腿的立体图。
图7为图6的主视图。
图8为本发明实施例1的牛腿的底板相对于水平面的高度的示意图。
图9为本发明实施例1的牛腿的底板相对于水平面的高度的另一示意图。
图10为本发明实施例1中牛腿的主板与船舶的肋板对齐的示意图。
图11为本发明实施例1中牛腿的主板与船舶的肋板错开的示意图。
图12为本发明实施例1的用于船舶的牛腿的建模装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例提供一种用于船舶200的牛腿201的建模方法,所述牛腿包括主板2011、底板2012和两肘板2013,所述牛腿设于船舶的外板上。本实施例是在船舶模型的两侧外板上建立牛腿的模型,,以在实际施工过程中,按照牛腿模型和船舶模型的标准,进行实际板材的切割和安装,而牛腿的数量设置会根据船舶的形状需求而定,少则50来个,多则上百来个,而本实施例设置的牛腿数量可为170个。
首先建立三轴坐标系,以船舶200的尾部到船舶的首部的方向为第一轴,用X轴表示,以垂直于船舶所在平面的方向且向上为第二轴,用Z轴表示,以垂直于所述第一轴和所述第二轴形成的平面的方向且向外为第三轴,用Y轴表示。所述建模方法使用一数据库,所述数据库中存储有牛腿在x坐标值和z坐标值确定时所对应的y坐标值。
然后确定需建模的牛腿201需要设置于船舶模型的哪一个位置,也即各牛腿布置于船舶外板的哪些位置,由实际需求而定。在该些位置确定的情况下,需建模的牛腿的x坐标值即可得知,如图1所示,仅示出了船舶的前半部分中,船舶外板上的牛腿位置布置图,图1中,其中类似三角形形状的标记均为牛腿201,其中需建模的牛腿的高度为牛腿的底板的下表面所在的高度。
如图2所示,所述建模方法包括以下步骤:
步骤101、在船舶的外板上设定用以形成牛腿的三个交点;
本实施例是对在船舶的一侧建模牛腿,因此对于形成的三个交点是针对在船舶的一侧建模时产生的三个交点,其中,三个交点的形成步骤为:
步骤一、以一预设高度作为垂直投射于X轴和Z轴构成平面的直线的高度,所述直线与船舶的外板相交形成第三交点,用c表示;而交点c可作为需建模的牛腿的底板的上表面的起始位置。
而该预设高度可为需建模的牛腿相对于水平面的高度,其对应于需建模的牛腿在船舶模型的外板上的高度位置。
步骤二、在交点c的z坐标值的基础上沿Z轴方向增加第一预设距离,以与船舶的外板相交形成交点第二交点,用b表示;
步骤三、在交点b的z坐标值的基础上沿Z轴方向增加第二预设距离,以与船舶的外板相交形成交点第一交点,用a表示。
其中,第一预设距离和第二预设距离可按照牛腿的设计标准来设定。
此时,三个交点a,b和c的x坐标值和z坐标值已得知。三个交点a,b和c的x坐标值相同,z坐标值递减,三个交点a,b和c的三轴坐标值分别表示为a(x1,y1,z1),b(x1,y2,z2),c(x1,y3,z3),而三个交点位置如图3所示。
步骤102、在所述数据库中查找所述第一交点、所述第二交点和所述第三交点的第三轴值;
也即在所述数据库中查找交点a,b和c的y坐标值,根据船舶的外板模型,与之相交形成的交点的y坐标值是可计算得到的,而该计算得到的y值是存储于数据库中的。因此,在设定位置处交点的y坐标值是可从数据库中查询到的。
步骤103、计算所述第一交点和所述第二交点的连线的斜率;
即计算连线ab的斜率,具体为,斜率
步骤104、判断所述斜率是否小于一阈值,若是,执行步骤105;若否,执行步骤106;本实施例将该阈值取为1.19,而该阈值也可为一个数值范围,本实施例对此不作限定。
步骤105、以所述第二交点作为参考设计点,并根据所述第一轴值的大小确定所述主板的厚度朝向,建立A型牛腿的模型,所述A型牛腿的主板的内角θ的大小为0°≤θ<50°;
即以b点为参考设计点,以A型牛腿的设计标准,向Z轴的上下方向分别延伸设定距离,且向Y轴的y坐标值增大和减小的方向分别延伸设定距离,以形成A型牛腿的主板的轮廓建模;之后向X轴的x坐标值增大和缩小的方向延伸设定距离,且向Y轴的y坐标值增大和减小的方向分别延伸设定距离,以形成A型牛腿的底板的轮廓建模,之后向Y轴的y坐标值增大的方向延伸设定距离,以得到需建模的牛腿的肘板的理论面坐标值y,再向Z轴的z坐标值增大方向延伸设定距离,且向X轴的x坐标值增大和缩小的方向分别延伸设定距离,以形成A型牛腿的两肘板的轮廓建模。而A型牛腿的设计标准如图4-5所示,图5中主板2011的上边沿与船舶外板连接且正对于船舶的肋板。
而对于在船舶的另一侧的外板上建牛腿模型时,在船舶的两侧外板上建立牛腿模型的原理是相通的。
而在斜率大于或等于1.19时,执行步骤106。
步骤106、以所述第三交点作为参考设计点,并根据所述第一轴值的大小确定所述主板的厚度朝向,建立B型牛腿的模型,所述B型牛腿的主板的内角θ的大小为50°≤θ≤90°。
即以c点为参考设计点,以B型牛腿的设计标准,向Z轴的z坐标值增大的方向延伸设定距离,且向Y轴的y坐标值增大和减小的方向分别延伸设定距离,以形成B型牛腿的主板的轮廓建模;之后向X轴的x坐标值增大和缩小的方向分别延伸设定距离,且向Y轴的y坐标值增大和减小的方向分别延伸设定距离,以形成B型牛腿的底板的轮廓建模,之后向Y轴的y坐标值增大的方向延伸设定距离,以得到肘板理论面,再向Z轴的z值增大方向分别延伸设定距离,且向X轴的x坐标值增大和减小的方向分别延伸设定距离,以形成B型牛腿的两肘板的轮廓建模。而B型牛腿的设计标准如图6-7所示,图7中主板2011的右边沿与船舶外板连接且主板与船舶的肋板对齐。
在完成轮廓建模后需确定主板的板厚朝向,确定主板的厚度朝向的步骤为:
步骤一、输入船舶的首尾分界值,所述首尾分界值为船舶在第三轴值最大时的第一轴值的最小值;
也即确定船中位置,船中位置为船舶的y坐标值最大时,满足条件的x坐标值的最小值。也可根据输入值的大小而相对地变化。
步骤二、判断牛腿模型的第一轴值是否大于船舶的首尾分界值,若是,将所述主板的厚度朝向建模为朝船首方向,若否,将所述主板的厚度朝向建模为朝船尾方向。
也即牛腿的建模位置相对于船中位置而位于船首时,牛腿的主板的厚度朝向是朝船首方向的,是在x坐标值增大的方向上增加主板的厚度,以形成主板的厚度朝向的。同理,牛腿的建模位置相对于船中位置而位于船尾时,是在x坐标值减小的方向上减小主板的厚度,以形成主板的厚度朝向的。
在确定主板的厚度朝向后,可确定底板的厚度朝向,由于交点c是作为需建模的牛腿的底板的上表面的起始位置,因此底板的厚度朝向是向z坐标值减小的方向的,也即在z坐标值减小的方向上减小底板的厚度,即可形成底板的厚度朝向,如图8所示,牛腿的底板相对于水平面所处的高度h是以底板的下表面所处的高度为准的,而图9中的底板的高度h是不正确的。而对于两肘板的厚度朝向是根据具体的牛腿类型而确定的。
在确定主板和底板的厚度朝向后,为了进一步校准建模的牛腿,以将牛腿与船舶模型的肋板实现更好的对齐,需对x值的大小进行微调。因此,步骤105和步骤106之后均包括:
步骤107、根据船舶的肋板的朝向调整牛腿的第一轴值的大小;
具体地,
步骤一、输入船舶的肋板的厚度朝向;
步骤二、在所述肋板的厚度朝向为朝船尾,且所述主板的厚度朝向为朝船首时,将牛腿的第一轴值减少牛腿的主板的厚度;在所述肋板的厚度朝向为朝船首,且所述主板的厚度朝向为朝船尾时,将牛腿的第一轴值增加牛腿的主板的厚度。
也即,船舶的肋板的朝向,决定了牛腿的主板的板厚朝向是否与之对齐或错开,若错开时,即会对建模后的牛腿模型沿x坐标值增大或减小的方向平移,而平移的位移量为主板的厚度。比如,在图10中,建模后的B型牛腿模型的主板是与船舶的肋板202对齐的,而在图11中,建模后的B型牛腿模型的主板是与船舶的肋板202错开的。
在建模完成时,还在牛腿模型的主板上开孔,孔可开设于不与船舶的外板相连接的一侧,而开孔是为了在制作实际的牛腿产品后,便于现场施工时的搬运和吊装操作。
本实施例还提供一种用于船舶的牛腿的建模装置300,其利用上述建模方法实现,如图12所示,包括:
一交点设定模块1,用于在船舶的外板上设定用以形成牛腿的三个交点,所述三个交点分别记为第一交点、第二交点和第三交点,所述三个交点的第一轴值相同,所述第一交点、所述第二交点和所述第三交点的第二轴值依次减小;
一第三轴值获取模块2,用于在所述数据库中查找所述第一交点、所述第二交点和所述第三交点的第三轴值;
一斜率计算模块3,用于计算所述第一交点和所述第二交点的连线的斜率;
一判断模块4,用于判断所述斜率是否小于一阈值,并在判断结果为是时调用一A型牛腿建模模块5,在判断结果为否时调用一B型牛腿建模模块6;
所述A型牛腿建模模块5用于以所述第二交点作为参考设计点,并根据所述第一轴值的大小确定所述主板的厚度朝向,建立A型牛腿的模型;
所述B型牛腿建模模块6用于以所述第三交点作为参考设计点,并根据所述第一轴值的大小确定所述主板的厚度朝向,建立B型牛腿的模型;
其中,所述A型牛腿的主板的内角θ的大小为0°≤θ<50°,所述B型牛腿的主板的内角θ的大小为50°≤θ≤90°。
其中,所述A型牛腿建模模块5和所述B型牛腿建模模块6均包括一第一输入模块51和一朝向建模模块52;
所述第一输入模块51用于输入船舶的首尾分界值,所述首尾分界值为船舶在第三轴值最大时的第一轴值的大小;
所述朝向建模模块52用于判断牛腿模型的第一轴值是否大于船舶的首尾分界值,若是,将所述主板的厚度朝向建模为朝船首方向,若否,将所述主板的厚度朝向建模为朝船尾方向。
所述建模装置还包括一调整模块7,所述调整模块包括一第二输入模块71和第一轴值调整模块72;
所述第二输入模块71用于输入船舶的肋板的厚度朝向;
所述第一轴值调整模块72用于在所述肋板的厚度朝向为朝船尾,且所述主板的厚度朝向为朝船首时,将牛腿的第一轴值减少牛腿的主板的厚度;在所述肋板的厚度朝向为朝船首,且所述主板的厚度朝向为朝船尾时,将牛腿的第一轴值增加牛腿的主板的厚度。
所述交点设定模块1包括一直线投射模块11和一第二轴值递增模块12;
所述直线投射模块11用于以一预设高度作为垂直投射于所述第一轴和所述第二轴构成平面的直线的高度,所述直线与船舶的外板相交形成所述第三交点;
所述第二轴值递增模块12用于在所述第三交点的第二轴值的基础上沿所述第二轴方向增加第一预设距离,以与船舶的外板相交形成所述第二交点,在所述第二交点的第二轴值的基础上沿所述第二轴方向增加第二预设距离,以与船舶的外板相交形成所述第一交点。
在建完牛腿的模型后,在实际施工过程中,按照牛腿的模型尺寸,切割板材,从而制造出实际的需安装于船舶的相应位置的牛腿。
可见,本实施例通过预设的三个交点,能够快速确定在船舶的外板的相应位置处适合建立哪一种牛腿模型,相较于现有技术中直接确定一个交点,并作切线来设计牛腿的方式而言,本实施例的建模方法更加准确适用;且无需人为地判断建立哪一种牛腿模型、无需人为判断主板的厚度朝向,因此能够减少人为判断点,也减少了人为地勾画轮廓,建模结果不易出错,提高了建模效率和质量,且具有统一的建模标准,能够保持建模结果的一致性,且建模后的牛腿与船舶的肋板能够更好地匹配。
在对本实施例的建模效果进行论证测试时,本实施例的建模方式建立单个牛腿模型的时间为15秒钟,相对于现有的牛腿建模方式的时间大大缩短,可见,建模效率大大提高。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于船舶的牛腿的建模方法,所述牛腿包括主板和底板,所述牛腿设于船舶的外板上,其特征在于,以船舶的尾部到船舶的首部的方向为一第一轴,以垂直于船舶所在平面的方向为一第二轴,以垂直于所述第一轴和所述第二轴形成的平面的方向为一第三轴;所述建模方法使用一数据库,所述数据库中存储有牛腿在第一轴值和第二轴值确定时所对应的第三轴值;
所述建模方法包括以下步骤:
S1、在船舶的外板上设定用以形成牛腿的三个交点,所述三个交点分别记为第一交点、第二交点和第三交点,所述三个交点的第一轴值相同,所述第一交点、所述第二交点和所述第三交点的第二轴值依次减小;
S2、在所述数据库中查找所述第一交点、所述第二交点和所述第三交点的第三轴值;
S3、计算所述第一交点和所述第二交点的连线的斜率;
S4、判断所述斜率是否小于一阈值,若是,执行步骤S5;若否,执行步骤S6
S5、以所述第二交点作为参考设计点,并根据所述第一轴值的大小确定所述主板的厚度朝向,建立A型牛腿的模型,所述A型牛腿的主板的内角θ的大小为0°≤θ<50°;
S6、以所述第三交点作为参考设计点,并根据所述第一轴值的大小确定所述主板的厚度朝向,建立B型牛腿的模型,所述B型牛腿的主板的内角θ的大小为50°≤θ≤90°。
2.如权利要求1所述的建模方法,其特征在于,步骤S5和步骤S6中确定所述主板的厚度朝向的步骤为:
Sb1、输入船舶的首尾分界值,所述首尾分界值为船舶在第三轴值最大时的第一轴值的最小值;
Sb2、判断牛腿模型的第一轴值是否大于船舶的首尾分界值,若是,将所述主板的厚度朝向建模为朝船首方向,若否,将所述主板的厚度朝向建模为朝船尾方向。
3.如权利要求1所述的建模方法,其特征在于,步骤S5和步骤S6之后均包括:
S7、根据船舶的肋板的朝向调整牛腿的第一轴值的大小。
4.如权利要求3所述的建模方法,其特征在于,步骤S7包括:
S71、输入船舶的肋板的厚度朝向;
S72、在所述肋板的厚度朝向为朝船尾,且所述主板的厚度朝向为朝船首时,将牛腿的第一轴值减少牛腿的主板的厚度;在所述肋板的厚度朝向为朝船首,且所述主板的厚度朝向为朝船尾时,将牛腿的第一轴值增加牛腿的主板的厚度。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的建模方法,其特征在于,步骤S1中设定所述三个交点的步骤为:
S11、以一预设高度作为垂直投射于所述第一轴和所述第二轴构成平面的直线的高度,所述直线与船舶的外板相交形成所述第三交点;
S12、在所述第三交点的第二轴值的基础上沿所述第二轴方向增加第一预设距离,以与船舶的外板相交形成所述第二交点;
S13、在所述第二交点的第二轴值的基础上沿所述第二轴方向增加第二预设距离,以与船舶的外板相交形成所述第一交点。
6.一种用于船舶的牛腿的建模装置,其特征在于,其利用如权利要求1所述的建模方法实现,所述建模装置包括:
一交点设定模块,用于在船舶的外板上设定用以形成牛腿的三个交点,所述三个交点分别记为第一交点、第二交点和第三交点,所述三个交点的第一轴值相同,所述第一交点、所述第二交点和所述第三交点的第二轴值依次减小;
一第三轴值获取模块,用于在所述数据库中查找所述第一交点、所述第二交点和所述第三交点的第三轴值;
一斜率计算模块,用于计算所述第一交点和所述第二交点的连线的斜率;
一判断模块,用于判断所述斜率是否小于一阈值,并在判断结果为是时调用一A型牛腿建模模块,在判断结果为否时调用一B型牛腿建模模块;
所述A型牛腿建模模块用于以所述第二交点作为参考设计点,并根据所述第一轴值的大小确定所述主板的厚度朝向,建立A型牛腿的模型;
所述B型牛腿建模模块用于以所述第三交点作为参考设计点,并根据所述第一轴值的大小确定所述主板的厚度朝向,建立B型牛腿的模型;
其中,所述A型牛腿的主板的内角θ的大小为0°≤θ<50°,所述B型牛腿的主板的内角θ的大小为50°≤θ≤90°。
7.如权利要求6所述的建模装置,其特征在于,所述A型牛腿建模模块和所述B型牛腿建模模块均包括一第一输入模块和一朝向建模模块;
所述第一输入模块用于输入船舶的首尾分界值,所述首尾分界值为船舶在第三轴值最大时的第一轴值的最小值;
所述朝向建模模块用于判断牛腿模型的第一轴值是否大于船舶的首尾分界值,若是,将所述主板的厚度朝向建模为朝船首方向,若否,将所述主板的厚度朝向建模为朝船尾方向。
8.如权利要求6所述的建模装置,其特征在于,所述建模装置还包括一调整模块,所述调整模块包括一第二输入模块和第一轴值调整模块;
所述第二输入模块用于输入船舶的肋板的厚度朝向;
所述第一轴值调整模块用于在所述肋板的厚度朝向为朝船尾,且所述主板的厚度朝向为朝船首时,将牛腿的第一轴值减少牛腿的主板的厚度;在所述肋板的厚度朝向为朝船首,且所述主板的厚度朝向为朝船尾时,将牛腿的第一轴值增加牛腿的主板的厚度。
9.如权利要求6-8中任意一项所述的建模装置,其特征在于,所述交点设定模块包括一直线投射模块和一第二轴值递增模块;
所述直线投射模块用于以一预设高度作为垂直投射于所述第一轴和所述第二轴构成平面的直线的高度,所述直线与船舶的外板相交形成所述第三交点;
所述第二轴值递增模块用于在所述第三交点的第二轴值的基础上沿所述第二轴方向增加第一预设距离,以与船舶的外板相交形成所述第二交点,在所述第二交点的第二轴值的基础上沿所述第二轴方向增加第二预设距离,以与船舶的外板相交形成所述第一交点。
10.一种牛腿,其特征在于,其利用如权利要求1-5中任意一项所述的建模方法建成的牛腿模型制造而成。
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