CN113104173A - 一种船舶双侧推外板安装放样设计方法 - Google Patents

一种船舶双侧推外板安装放样设计方法 Download PDF

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CN113104173A CN202110534158.7A CN202110534158A CN113104173A CN 113104173 A CN113104173 A CN 113104173A CN 202110534158 A CN202110534158 A CN 202110534158A CN 113104173 A CN113104173 A CN 113104173A
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Abstract

本发明提供了一种船舶双侧推外板安装放样设计方法，曲型外板下料实样展开，可参照侧视图、横剖面图肋骨型线得出下料外板高度，并结合肋骨型线冲势值来确定曲型外板在加工冷弯压制后曲型形状，确保艏部分段建造吊装曲型外板与双侧推器导流板相连接吻合来满足工艺技术要求；该方法缩短了曲型外板下料的周期、降低作业职员安全风险与施工难度、减少外板余量修割作业负荷以及外板下料精确度。

Description

一种船舶双侧推外板安装放样设计方法
技术领域
本发明涉及船舶建造技术领域，特别涉及一种船舶双侧推外板安装放样设计方法。
背景技术
传统放样中双侧推器导流板与曲型外板外板相接缺点有船体外板放大余量、现场开孔出涤纶纸、导流板与外板重复拟合修割余量、立体作业加大施工难度以及生产效率低下周期较长等不利因素，且生产设计放样精准性是无法满足生产建造工艺技术要求。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种利用侧视图与横剖面图，对外板高精度放样，减少外板大量余量的船舶双侧推外板安装放样设计方法。
本发明提供的一种船舶双侧推外板安装放样设计方法，包括以下步骤：S1、根据船舶现有双侧推分段结构图中的技术要求，分别作出双侧推器导流板与曲型外板中的侧视图和横剖面图，其中，所述侧视图、横剖面图分别定位在肋骨型线上，并且标注有相应的肋位号；S2、根据侧视图确定曲型外板的上纵缝断线、下纵缝断线以及双侧推器导流板与曲型外板相交的位置；并在横剖面图中上作出上纵缝断线和下纵缝断线；S3、根据已知相邻肋位型线之间的理论肋距，并在横剖面图上取得对应每档肋骨型线间的级数值，求得曲型外板相应的伸长肋距；S4、在横剖面图中，取得曲型外板覆盖的肋骨型线中居中央位置的肋骨型线作为参考肋骨型线，取该参考肋骨型线在曲型外板上最大曲率点作法线，该法线作为参考法线，并取得上纵缝断线与各个肋骨型线的交点与参考法线的距离，以及下纵缝断线与各个肋骨型线的交点与参考法线的距离；S5、计算参考肋骨型线的冲势值，y＝k’*m/l；其中，y为冲势值，m为参考肋骨型线最大曲型度，k’为参考法线上相应的参考肋骨型线这一档肋骨型线间的级数值，l为相应的参考肋骨型线相应的理论肋距；S6、以参考肋骨型线与参考法线作为曲型外板的基准，并且分别将冲势值、各伸长肋距、下纵缝断线与各个肋骨型线的交点与参考法线的距离以及上纵缝断线与各个肋骨型线的交点与参考法线的距离，分别取值到该基准中，分别得出曲型外板展开后肋骨型线、上纵缝断线、下纵缝断线和曲型外板与侧推器导流板相交线，进而确定曲型外板展开后图形。
优选地，在步骤S4中，横剖面图中，相邻的肋骨型线与上纵缝断线的交点之间的距离即为上纵缝断线上相邻肋骨型线间的级数值，相邻的肋骨型线与下纵缝断线的交点之间的距离即为下纵缝断线上相邻肋骨型线间的级数值。
在步骤S6中，将冲势值取值到参考肋骨型线与参考法线作为曲型外板的基准中，即是将参考肋骨型线在参考法线上由较小的肋位号朝向较大的肋位号平移相应的冲势值，得到修正参考法线。
在步骤S6中，得到修正参考法线后，由S4中得到的上纵缝断线与参考肋骨型线的交点与参考法线的距离，以及下纵缝断线与参考肋骨型线的交点与参考法线的距离，可分别得到曲型外板展开后，参考肋骨型线与上纵缝断线、下纵缝断线的实际交点；顺描该两个实际点以及参考肋骨型线在参考法线的交点，得到曲型外板中参考肋骨型线的实际曲线。
优选地，在步骤S6中，根据参考肋骨型线与上纵缝断线、下纵缝断线的实际交点；在上纵缝断线上，参考肋骨型线和与参考肋骨型线相邻的肋骨型线之间的伸长肋距；以及在下纵缝断线上，参考肋骨型线和与参考肋骨型线相邻的肋骨型线之间的伸长肋距；在参考法线上，根据参考肋骨型线在参考法线的交点位置、以及参考法线上参考肋骨型线与相邻的肋骨型线之间的伸长肋距；可分别确定曲型外板展开后，与参考肋骨型线相邻的肋骨型线分别与上纵缝断线、上纵缝断线和参考法线的实际交点；可确定曲型外板中与参考肋骨型线相邻的肋骨型线的实际曲线；进而，可确定曲型外板展开后曲型外板覆盖的所有肋骨型线的实际曲线。
优选地，取曲型外板与侧推器导流板相交线的若干参考点，确定各个参考点在曲型外板展开后的实际位置，进而确定曲型外板展开后，曲型外板与侧推器导流板的实际曲线。
优选地，作图均在CAD软件上进行，所述已知各个实际点的光顺连接形成相应的曲线，可采用CAD曲线功能键光顺连接。
本发明提出的船舶双侧推安装外板放样方法，曲型外板下料实样展开，可参照侧视图、横剖面图肋骨型线得出下料外板高度，并结合肋骨型线冲势值来确定曲型外板在加工冷弯压制后曲型形状，确保艏部分段建造吊装曲型外板与双侧推器导流板相连接吻合来满足工艺技术要求；该方法缩短了曲型外板下料的周期、降低作业职员安全风险与施工难度、减少外板余量修割作业负荷以及外板下料精确度，同时，采用机械化切割机切割各零件，使船舶建造外型美观度大大提升。
附图说明
图1是侧推器导流板安装外板在主船体中的侧视图；
图2是侧推器导流板安装外板在主船体中的横剖面图；
图3为图2侧推器导流板安装外板在主船体中的横剖面图的局部放大图；
图4为上纵缝断线a上根据相邻肋骨型线的理论肋距和每档级数求相应肋距的示意图；
图5为在图2横剖面图局部放大图中在参考肋骨型线上作有法线的示意图；
图6为图5的立体示意图；
图7为曲型外板展开图；
图8为图7中P区域的放大图，分别表示有展开前的参考肋骨型线c、修正肋骨型线f和曲型外板展开后的肋骨型线F360的相对位置；
图9为图1的简图；
图10为曲型外板展开后的示意图。
附图说明：
10、侧推器导流板；11、左侧推器导流板；12、右侧推器导流板；20、曲型外板；30、侧推器；40、肋骨型线
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供了一种船舶双侧推安装外板放样设计方法的实施例，包括以下步骤：
如图1、图2所示，S1、根据船舶现有双侧推分段结构图中的技术要求，分别作出双侧推器导流板10与曲型外板20中的侧视图、横剖面图；根据现有的船舶领域的作图要求，该侧视图和横剖面图分别定位有肋位号和相应的肋骨型线。如图1所示，本实施例中的，曲型外板20定位在肋位型线F358到F362之间，并且可分别确定该侧视图和横剖面图中，曲型外板20的上纵缝断线a为5295A/B，下纵缝断线b为2400A/B的位置。S2、根据侧视图确定曲型外板的上纵缝断线a、下纵缝断线b、以及双侧推器导流板10与曲型外板20相交的位置；并在横剖面图中也就是图2中，作出上纵缝断线a和下纵缝断线b。
如图2、图3、图4所示，S3、根据曲型外板20覆盖的相邻肋位型线之间的理论肋距l，在横剖面图上取对应每相邻两根肋骨型线在上纵缝断线5295A/B的距离k,也就是相邻两根肋骨型线在上纵缝断线的级数值k，分别作为直角三角形的两直角边，进而得到上纵缝断线5295A/B线上每相邻两根肋骨型线的曲型外板首尾方向(也就是肋位号由小到大的方向)的伸长肋距L。同理，根据相邻肋位型线之间的理论肋距和每相邻两根肋骨型线在下纵缝断线2400A/B线上的曲型外板首尾方向的伸长肋距。
如图5所示，S4、在横剖面图中，取F358与F362的中央的肋骨型线F360,作为参考肋骨型线c，根据肋骨型线F360与上纵缝线5295A/B、下纵缝线2400A/B的交点做参考肋骨型线c的弦d，并且取肋骨型线F360在曲型外板的最大曲率点。通过该最大曲率点作参考肋骨型线的弦d的垂线，也就是该参考肋骨型线c的法线，作为参考法线d。在横剖面图中，分别测量参考法线d、与F358～F362和上纵缝断线a的交点的距离；以及参考法线d、与FR358～FR362和下纵缝断线b的交点的距离，如图3所示。
S5、如图6所示，根据曲型外板的横剖面图中，确定参考肋骨型线F360最大曲率点B，并且得出在参考法线d上，肋骨型线F360到F361的级数值k’，即BA’的距离，其中，BA’与参考肋骨型线F360的弦d的交点和B点的距离即为m，也就是肋骨型线最大曲型度。由于肋骨型线F360与F361的理论肋距l已知，船舶领域已知的计算公式，该参考参考肋骨型线冲势值y＝k’*m/l。在本实施例中，参考肋骨型线F360处，计算得出的冲势值为9mm。
S6、以参考肋骨型线与参考法线作为曲型外板的基准，作曲型外板展开图。
如图7所示，由于冲势值k为9mm。故而在对曲型外板20展开时，参考肋骨型线c沿着主船体首尾方向，即由较小肋位号朝向较大的型号方向偏移9mm，得到参考肋骨型线c的修正参考肋骨型线f。由于肋骨型线F360与上纵缝断线a的交点同参考法线d的距离已知(图3中)，以修正参考肋骨型线f和参考法线d为圆心，以横剖面图(图3中)中参考肋骨型线c与上纵缝断线a的交点同参考法线d的距离为半径作圆，在曲型外板展开图中，也就是图7中，该圆与修正参考肋骨型线f在上纵缝断线a一侧的交点落在曲型外板展开后的肋骨型线F360上。同理，以修正参考肋骨型线f和参考法线d的交点为圆心，以横剖面图中(图3中)参考肋骨型线c与上纵缝断线b的交点同参考法线d的距离为半径作圆，在曲型外板展开图(图7中)中，该圆与修正参考肋骨型线f在上纵缝断线b一侧的交点也落在曲型外板展开后参考肋骨型线F360上。在曲型外板展开图中，将参考肋骨型线c与参考法线d的交点、以及修正参考肋骨型线f与下纵缝断线b、上纵缝断线a上的两个实际交点顺描出，即是曲型外板展开后，肋骨型线F360展开后的实际曲线。需要特别说明的是，如图8所示，图7中，参考肋骨型线、修正参考肋骨型线、曲型外板展开后的肋骨型线F360为三条不同曲线。
如图3、图4所示由于在参考法线上的任意相邻两条肋骨型线之间的伸长肋距已知，在曲型外板展开图中，参考肋骨型线F360与参考法线d实际交点已知，因此，曲型外板展开图(图7)中的参考法线d与肋骨型线F361的交点已知。同时，已知曲型外板展开后，肋骨型线F360与上纵缝断线a的交点，以及肋骨型线F360与F361之间在上纵缝断线a上的伸长肋距。在曲型外板展开图(图7)中，以参考法线d与肋骨型线F361的交点为圆心、以及横剖面图(图3)中F361与上纵缝断线a的交点同参考法线d的距离为半径作圆；并且以肋骨型线F360与5295A/B的实际交点为圆心，以及肋骨型线F360与F361之间的伸长肋距为半径作圆。两个圆的交点即是落在曲型外板展开后肋骨型线F361实际曲线上。同理，以曲型外板展开图中的参考法线d与肋骨型线F361的交点为圆心、以及横剖面图(图3)中F361与下纵缝断线b的交点同参考法线d的距离为半径作圆；并且以曲型外板展开图F360与下纵缝断线b的实际交点为圆心，以及肋骨型线F360与F361之间在下纵缝断线b的伸长肋距为半径作圆。两个圆的交点即是落在曲型外板展开后肋骨型线F361实际曲线的另一点。依次将落在曲型外板展开后肋骨型线F361的三个点，实际曲线顺描出，即是曲型外板上肋骨型线F361型线展开后的图线。
同理，可以得到肋骨型线F358、F359、F360、F361和F362在曲型外板展开后的实际图线。由于，在曲型外板展开图中，各肋骨型线与上纵缝断线a、下纵缝断线b的实际交点可确定，进而可确定曲型外板中上纵缝断线a和下纵缝断线b展开后的图形。
如图1所示，在侧视图中，取曲型外板20与侧推器导流板10相交曲线的若干点作为参考点，并求出在曲型外板20展开后的图中的位置，依次顺描出，进而得到曲型外板展开后与侧推器导流板10的相交曲线，也就是侧推器导流板10在曲型外板20处的外缘线。
如图1和图9所示，在本实施例中，在实际取参考点时，可以取各个肋骨型线、上纵缝断线a、下纵缝断线b与侧推器导流板10外缘线的交点。以左侧推器导流板11和曲型外板之间的相交曲线为例。分别取肋骨型线F358、F359与导流板外缘的相交点，下纵缝断线b与导流板外缘的相交点，当然，在本实施例中为了使得取得的左侧推器导流板11与曲型外板之间的相交曲线更加准确，还增加了3100A/B处与左侧推器导流板11外缘的相交点。其中，3100A/B为左侧推器导流板11圆心与右侧推器导流板12圆心的连线。
如图7、图8和图9所示，以下纵缝断线b与导流板外缘的相交点作为参考点M，取曲型外板展开后的实际点为例。如图1所示，由于在侧视图中，参考点M所在的肋骨型线与肋骨型线F360的距离已知，也就是M点所在的肋骨型线与F360的理论肋距已知，肋骨型线F359与肋骨型线F360的理论肋距也已知，因此可以求得该两个理论肋距的比例。在横剖面图中，肋骨型线F360与F359在下纵缝断线b上的距离已知，肋骨型线F360与F359在上纵缝断线a上的距离已知，根据上述的两个理论肋距的比例关系，进而可估计出M点所在的肋骨型线沿着上纵缝断线a和沿着下纵缝断线b与F360的距离，进而可求出M点所在的肋骨型线沿着上纵缝断线a和沿着下纵缝断线b与F360的伸长肋距。并且，可在横剖面图中确认出M点所在的肋骨型线与上纵缝断线a交点和M点的距离，也就是曲型外板展开后，M点所在的肋骨型线与上纵缝断线交点和M点的距离。
由于曲型外板肋骨型线F358、F359、F360、F361和F362，以及上纵缝断线a和下纵缝断线b展开后的图形均已确定。可以在曲型外板的展开图中，以肋骨型线F360和下纵缝断线b的实际交点为圆心，以M所在的肋骨型线与肋骨型线F360在下纵缝断线b上的伸长肋距为半径做圆一；再以肋骨型线F360和上纵缝断线a实际交点为圆心，以肋骨型线F360在下纵缝断线b上的伸长肋距作为半径，做圆二，并且以圆二和上纵缝断线a的交点为圆三的圆心，以横剖面图中M点所在的肋骨型线与上纵缝断线a交点和M点的距离作为圆三半径，作出圆三；则圆一和圆三的交点即为参考点M在曲型外板展开后的实际点。同理，可以分别取得左导流板与曲型外板相交的另外三个实际点，顺连该三个实际点与点M的实际点，即得到展开后左导流板与曲型外板相交的曲线。同理，可得到展开后右侧推器导流板12与曲型外板20相交的曲线。曲型外板最终展开后如图10所示。
需要说明的是，作图均在CAD软件上进行，所述已知各个实际点的光顺连接形成相应的曲线，可采用CAD曲线功能键光顺连接。
综上所述，本发明提出一种船舶双侧推安装外板放样设计方法，可以将原粗旷式设计放样中涉及安装双侧推器位置的曲型外板与双侧推导流板(西瓜皮)加放大量余量、现场运用大型涤纶纸贴合划线以及立体作业切割开孔等项目创新优化放样设计理念，本发明主要创新优化外板设计放样无余量，展开外板零件作为切割下料数据，生产现场人员减少作业修割工序，有利于双侧推器导流板(西瓜皮)与曲型外板进行精准性安装的方法，从而促进生产效率的进一步提升。因此，本发明的放样设计方法针对船舶双侧推导流板与曲型外板相贴合无余量、下料外板进行精准放样，降低施工作业难度提生产效率为创新宗旨，从而使整个船舶建造工艺进程符合本领域里满足技术要求，且更好地满足精度尺寸控制需要。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种船舶双侧推外板安装放样设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据船舶现有双侧推分段结构图中的技术要求，分别作出双侧推器导流板(10)与曲型外板(20)中的侧视图和横剖面图，其中，所述侧视图、横剖面图分别定位在肋骨型线上，并且标注有相应的肋位号；
S2、根据侧视图确定曲型外板的上纵缝断线(a)、下纵缝断线(b)、以及双侧推器导流板(10)与曲型外板(20)相交的位置；并在所述横剖面图中上作出上纵缝断线(a)和下纵缝断线(b)；
S3、根据已知相邻肋位型线之间的理论肋距，并在所述横剖面图上取得对应每档肋骨型线间的级数值，求得曲型外板(20)相应的伸长肋距；
S4、在所述横剖面图中，取得曲型外板(20)覆盖的肋骨型线中居中央位置的肋骨型线作为参考肋骨型线(c)，取该参考肋骨型线(c)在曲型外板(20)上最大曲率点作法线，该法线作为参考法线(d)，并取得上纵缝断线(a)与各个肋骨型线的交点与参考法线(d)的距离，以及下纵缝断线(b)与各个肋骨型线的交点与参考法线(d)的距离；
S5、计算参考肋骨型线(c)的冲势值，y＝k’*m/l；其中，y为冲势值，m为参考肋骨型线最大曲型度，k’为参考法线上相应的参考肋骨型线这一档肋骨型线间的级数值，l为相应的参考肋骨型线相应的理论肋距；
S6、以参考肋骨型线(c)与参考法线(d)作为曲型外板(20)的基准，并且分别将冲势值、各伸长肋距、下纵缝断线(b)与各个肋骨型线的交点与参考法线(d)的距离以及上纵缝断线(a)与各个肋骨型线的交点与参考法线(d)的距离，分别取值到该基准中，分别得出曲型外板(20)展开后肋骨型线、上纵缝断线(a)、下纵缝断线(b)和曲型外板(20)与侧推器导流板(10)相交线，进而确定曲型外板(20)展开后图形。
2.根据权利要求1所述的一种船舶双侧推外板安装放样设计方法，其特征在于，在步骤S4中，横剖面图中，相邻的肋骨型线与上纵缝断线(a)的交点之间的距离即为上纵缝断线(a)上相邻肋骨型线间的级数值，相邻的肋骨型线与下纵缝断线(b)的交点之间的距离即为下纵缝断线(b)上相邻肋骨型线间的级数值。
3.根据权利要求1所述的一种船舶双侧推外板安装放样设计方法，其特征在于，在步骤S6中，将冲势值取值到参考肋骨型线(c)与参考法线(d)作为曲型外板的基准中，即是将参考肋骨型线(c)在参考法线上由较小的肋位号朝向较大的肋位号平移相应的冲势值，得到修正参考法线(f)。
4.根据权利要求3所述的一种船舶双侧推外板安装放样设计方法，其特征在于，在步骤S6中，得到修正参考法线(f)后，由S4中得到的上纵缝断线(a)与参考肋骨型线(c)的交点与参考法线(d)的距离，以及下纵缝断线(b)与参考肋骨型线(c)的交点与参考法线(d)的距离，可分别得到曲型外板(20)展开后，参考肋骨型线(c)与上纵缝断线、下纵缝断线的实际交点；顺描该两个实际点以及参考肋骨型线在参考法线的交点，得到曲型外板中参考肋骨型线的实际曲线。
5.根据权利要求4所述的一种船舶双侧推外板安装放样设计方法，其特征在于，在步骤S6中，根据参考肋骨型线(c)与上纵缝断线(a)、下纵缝断线(b)的实际交点；在上纵缝断线(a)上，参考肋骨型线(c)和与参考肋骨型线(c)相邻的肋骨型线之间的伸长肋距；以及在下纵缝断线(b)上，参考肋骨型线(c)和与参考肋骨型线(c)相邻的肋骨型线之间的伸长肋距；在参考法线(d)上，根据参考肋骨型线(c)在参考法线(d)的交点位置、以及参考法线(d)上参考肋骨型线(c)与相邻的肋骨型线之间的伸长肋距；可分别确定曲型外板展开后，与参考肋骨型线(c)相邻的肋骨型线分别与上纵缝断线(a)、上纵缝断线(b)和参考法线(c)的实际交点；可确定曲型外板(20)中与参考肋骨型线(c)相邻的肋骨型线的实际曲线；进而，可确定曲型外板(20)展开后曲型外板覆盖的所有肋骨型线的实际曲线。
6.根据权利要求5所述的一种船舶双侧推外板安装放样设计方法，其特征在于，取曲型外板(20)与侧推器导流板(10)相交线的若干参考点，确定各个参考点在曲型外板(20)展开后的实际位置，进而确定曲型外板(20)展开后，曲型外板(20)与侧推器导流板(10)的实际曲线。
7.根据权利要求1-6任一项所述一种船舶双侧推外板安装放样设计方法，其特征在于，作图均在CAD软件上进行，所述已知各个实际点的光顺连接形成相应的曲线，可采用CAD曲线功能键光顺连接。
CN202110534158.7A 2021-05-17 2021-05-17 一种船舶双侧推外板安装放样设计方法 Active CN113104173B (zh)

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