CN115114722A - 一种船体模型船壳的制备方法 - Google Patents

一种船体模型船壳的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115114722A
CN115114722A CN202210630825.6A CN202210630825A CN115114722A CN 115114722 A CN115114722 A CN 115114722A CN 202210630825 A CN202210630825 A CN 202210630825A CN 115114722 A CN115114722 A CN 115114722A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hull
ship
map
curved surface
curve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210630825.6A
Other languages
English (en)
Inventor
李成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Shicheng Technology Co ltd
Original Assignee
Hangzhou Shicheng Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Shicheng Technology Co ltd filed Critical Hangzhou Shicheng Technology Co ltd
Priority to CN202210630825.6A priority Critical patent/CN115114722A/zh
Publication of CN115114722A publication Critical patent/CN115114722A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

本发明提供一种船体模型船壳的制备方法，包括以下步骤：S1、建立待加工船体的三维模型并选定对应需要制备的船壳，船体包括若干肋骨；S2、获取各所述肋骨投影到船壳上生成的肋骨投影曲线中最大曲线长度Lmax和制备船壳木条的宽度λ，并根据第一预定策略确定肋骨投影曲线的等分系数；S3、根据所述等分系数按照第二预定策略确定各所述肋骨投影曲线、船头与船尾的结构曲线的等分点数量和位置；S4、依次连接肋骨对应所述肋骨投影曲线与船头、船尾的等分点获得船壳展开轮廓图；S5、将所述船壳曲面按照船壳展开轮廓图进行分割以获得对应船壳的平面展开图以及平面展开图的边缘轮廓曲线；S6、制备船壳的实体模板以最终拼装得到船壳。

Description

一种船体模型船壳的制备方法
技术领域
本发明涉及船体模型加工技术领域，特别是涉及一种船体模型船壳的制备方法。
背景技术
目前在制作木质船模的过程中，船体侧面的制作一般使用直木条粘贴在肋骨上，再一点点修整边缘，以此类推进行制作直至完成整个船体侧面蒙皮。
由于直木条轮廓为标准矩形，而船体侧面一般为较为复杂的曲面，因此需要花费大量的时间进行修整，如遇到曲面弧度较大的部分则更加难以加工，甚至导致模型制作失败。
现有技术中，能够通过电脑上的三维设计软件对船体实现三维建模，但是船体三维模型中的船壳通常是由不规则曲面构成，只能作为参考，无法根据三维模型中的船壳来直接制备船体的侧面蒙皮。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种船体模型船壳的制备方法，用于解决现有技术中船体模型中船壳难以加工的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种船体模型船壳的制备方法，包括以下步骤：S1、建立待加工船体的三维模型并选定对应需要制备的船壳，所述船体包括若干肋骨；S2、获取各所述肋骨投影到船壳上生成的肋骨投影曲线中最大曲线长度Lmax和制备船壳木条的宽度λ，并根据第一预定策略确定肋骨投影曲线的等分系数Y；S3、根据所述等分系数Y按照第二预定策略确定各所述肋骨投影曲线、船头与船尾的结构曲线的等分点数量和位置；S4、依次连接肋骨对应所述肋骨投影曲线与船头、船尾的等分点获得船壳展开轮廓图；S5、将所述船壳曲面按照船壳展开轮廓图进行分割以获得对应船壳的平面展开图以及平面展开图的边缘轮廓曲线；S6、根据船壳平面展开图的边缘轮廓曲线加工制备船壳的实体模板以最终拼装得到船壳。
通过采用上述技术方案，通过三维建模，在模型设计过程中，通过电脑辅助将船体侧面的曲面分割成多个平面展开图，并根据平面展开图的边缘轮廓曲线进行船壳的制备，进而能够使原本需要根据船体侧面曲面多次修整的船壳木条，替换成能够根据设计图纸直接加工而成的船壳木条，后期只需要将制备出的木条按顺序排列组合即可，很大程度上降低了船壳的加工难度，更便于船壳模型的安装，同时也提高了船壳模型的安装精度，使船壳与船体侧面的曲面更加匹配。
于本发明的一实施例中，三维建模基于sketch up、Rhino、UG设计软件中的任意一种。
通过采用上述技术方案，能够采用现有三维设计软件sketch up、Rhino、UG来实现船体的建模，更便于船体模型的三维建模。
于本发明的一实施例中，步骤S2中，所述公式一的具体公式为，Y＝Lmax/λ。
通过采用上述技术方案，通过肋骨投影到船体上的最大曲线长度除以船壳厚度所获得的数值，即为肋骨投影曲线的等分系数，使肋骨投影曲线以及船头船尾结构线均按照等分系数等分。
于本发明的一实施例中，步骤S3中，公式二的具体公式为，Z＝Ln/Y，其中Ln为肋骨投影船体曲线长度。
通过采用上述技术方案，通过肋骨投影曲线的长度除以等分系数所获得的数值，即为肋骨投影曲线上的等分点数量，进而能够得出船体上各个肋骨投影曲线上的等分点。
于本发明的一实施例中，步骤S4中，使用三维设计软件中的命令“内插点”，依次连接各个部位对应的等分点，生成船壳展开轮廓图。
通过采用上述技术方案，通过三维设计软件中的“内插点”命令，能够依次对应连接各个肋骨投影曲线上的等分点，进而能够直接生成船壳侧面的船壳展开轮廓图，操作简单方便。
于本发明的一实施例中，步骤S5中，先将船壳展开轮廓图与船壳曲面重合，再使用三维设计软件中的命令“以结构线分割曲面”，将船壳曲面进行分割，再对船壳曲面使用命令“压平”，生成船壳曲面的平面展开图，最后对平面展开图使用命令“复制边缘”，生成平面展开图的边缘轮廓曲线。
通过采用上述技术方案，通过命令“以结构线分割曲面”，能够使船体侧面按照船壳展开轮廓图分割成多个单元，再通过命令“压平”生成各个单元的平面展开图，最后通过命令“复制边缘”形成各个区域用于制备切割的边缘轮廓曲线，通过三维设计软件自带的命令，能够使生成的平面展开图和边缘轮廓曲线都更加精确，保证制备出的船壳实体更加精准，更适配与船壳侧面的曲面。
于本发明的一实施例中，步骤S6中，通过步骤S1至步骤S5，分别生成船体曲面按照船壳展开图分割后，每个分割部位的边缘轮廓曲线，并将其按照船壳展开图排版，依据排版制得船壳的实体木板，并将实体木板拼装成整体船壳。
通过采用上述技术方案，将船壳侧面分割成若干部位，再将部位排版后制备，进而能够使各个制备后的实体木板更贴合与船体侧面的曲面，同时由于各个部位都是由曲面铺开生成的，所以生成的实体木板更便于拼装。
于本发明的一实施例中，步骤S6中，通过采用激光切割工艺制备船壳的实体木板。
通过采用上述技术方案，能够通过平面展开图的边缘轮廓曲线，通过激光切割工艺直接按照边缘轮廓曲线进行切割生产，更加方便快捷。
如上所述，本发明的船体模型船壳的制备方法，具有以下有益效果：通过三维建模，在模型设计过程中，通过电脑辅助将船体侧面的曲面分割成多个平面展开图，并根据平面展开图的边缘轮廓曲线进行船壳的制备，进而能够使原本需要根据船体侧面曲面多次修整的船壳木条，替换成能够根据设计图纸直接加工而成的船壳木条，后期只需要将制备出的木条按顺序排列组合即可，很大程度上降低了船壳的加工难度，更便于船壳模型的安装，同时也提高了船壳模型的安装精度，使船壳与船体侧面的曲面更加匹配。
附图说明
图1显示为本发明实施例中公开的船体模型船壳的制备方法的船体轮廓示意图。
图2显示为本发明实施例中公开的船体模型船壳的制备方法的船壳展开轮廓示意图。
元件标号说明
1、船体；2、特征曲线；3、肋骨投影曲线；4、等分点。
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。
请参阅图1至图2。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”及“一”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。
如图1所示，本发明提供一种船体1模型船壳的制备方法，包括以下步骤：
S1、通过三维设计软件sketch up、Rhino、UG中的任意一种，按照船体1的形状、尺寸等比例绘制出船体1的三维模型。本实施例中采用Rhino三维设计软件。采用现有的三维软件，更便于船体1的三维建模，同时通过采用采用Rhino三维设计软件，保证船体1三维模型中船体1各个尺寸比例之间的准确性，确保后续步骤中生成的船壳能够与实际模型匹配。
S2、完成船体1建模后，根据船体1内肋骨位置绘制出与肋骨对应的特征曲线2，并将曲线投影到船壳曲面，获得肋骨投影曲线3，记为Ln，本实施例中肋骨数量为7个，对应肋骨数量设置有7条肋骨投影曲线3，并依次将本实施例中的7条肋骨投影曲线3编号为a-g，则肋骨投影曲线3对应为La-Lg，并根据软件测量得出最大肋骨投影曲线3值，位于船体1正中间的肋骨d处，则Ld＝Lmax，再通过安装模型的缩放比例确定船壳木条的厚度λ，再通过公式一确定肋骨投影曲线3的等分系数，公式一为：Y＝Lmax/λ。
只需要通过软件自带的功能测量出最大肋骨投影曲线3的长度，再通过模型缩放比例选取的λ值，就能够测量出肋骨投影的等分点4，计算方法简单快捷。
S3、确定等分系数后，使每个肋骨投影曲线3以及船头、船尾的结构曲线都按照等分系数的数值进行等分，再根据公式二确定等分点4数量Z，公式二为：Z＝Ln/Y，即能够通过公式二计算肋骨投影曲线3La～Lg任意一个肋骨投影曲线3的等分点4数量，并能够在三维软件上绘制出等分点4的位置。
S4、如图2所示，使用Rhino三维设计软件中的命令“内插点”依次连接肋骨投影曲线3La-Lg以及船头船尾结构线上的等分点4，即可获得船壳展开轮廓图。
S5、将展开轮廓移动至与船壳曲面重合，在Rhino三维设计软件设计界面的左侧工具栏选择“以结构线分割曲面”，将要展开的曲面进行分割，进而将船壳侧面按照船壳展开轮廓图分割成多个部分，每个部分再通过Rhino三维设计软件设计界面顶部工具栏选择命令“压平”，即可获得该部分曲面的平面展开图，再选定平面展开图，在Rhino三维设计软件设计界面左侧工具栏选择命令“复制边缘”，即可获得该平面展开图的边缘轮廓曲线，再通过以上步骤生成各个部分的平面展开图的边缘轮廓曲线。
S6、将所有平面展开图的边缘轮廓曲线，按照船体1侧面形状，依次排布，再经过检查无误后，通过激光切割工艺制备船壳的实体木板，再将制备出的实体木板进行拼装，完成船体1船壳的制备。
通过以上步骤，在模型设计过程中，通过电脑软件的辅助，将船壳曲面通过Rhino三维设计软件，分割成多个区域，并将各个区域的曲面转化为平面，能够通过平面直接加工出船壳所需的部分零件，而且由于Rhino三维设计软件中设计的船体1与船体1模型的尺寸匹配，所有通过平面直接加工出的船壳零件，无需再进行调整，能够直接安装于肋骨外侧。以此方法展开的船壳经激光切割后，可与船体1肋骨完美贴合，大大节省制作时间，并明显提升成品效果。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
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 (8)

1.一种船体模型船壳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、建立待加工船体的三维模型并选定对应需要制备的船壳，所述船体包括若干肋骨；
S2、获取各所述肋骨投影到船壳上生成的肋骨投影曲线中最大曲线长度Lmax和制备船壳木条的宽度λ，并根据第一预定策略确定肋骨投影曲线的等分系数Y；
S3、根据所述等分系数Y按照第二预定策略确定各所述肋骨投影曲线、船头与船尾的结构曲线的等分点数量和位置；
S4、依次连接肋骨对应所述肋骨投影曲线与船头、船尾的等分点获得船壳展开轮廓图；
S5、将所述船壳曲面按照船壳展开轮廓图进行分割以获得对应船壳的平面展开图以及平面展开图的边缘轮廓曲线；
S6、根据船壳平面展开图的边缘轮廓曲线加工制备船壳的实体模板以最终拼装得到船壳。
2.根据权利要求1所述的船体模型船壳的制备方法，其特征在于：所述三维建模基于sketch up、Rhino、UG设计软件中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的船体模型船壳的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述公式一的具体公式为，Y＝Lmax/λ。
4.根据权利要求1所述的船体模型船壳的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，公式二的具体公式为，Z＝Ln/Y，其中Ln为肋骨投影船体曲线长度。
5.根据权利要求1所述的船体模型船壳的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，使用三维设计软件中的命令“内插点”，依次连接各个部位对应的等分点，生成船壳展开轮廓图。
6.根据权利要求1所述的船体模型船壳的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中，先将船壳展开轮廓图与船壳曲面重合，再使用三维设计软件中的命令“以结构线分割曲面”，将船壳曲面进行分割，再对船壳曲面使用命令“压平”，生成船壳曲面的平面展开图，最后对平面展开图使用命令“复制边缘”，生成平面展开图的边缘轮廓曲线。
7.根据权利要求1所述的船体模型船壳的制备方法，其特征在于：所述步骤S6中，通过步骤S1至步骤S5，分别生成船体曲面按照船壳展开图分割后，每个分割部位的边缘轮廓曲线，并将其按照船壳展开图排版，依据排版制得船壳的实体木板，并将实体木板拼装成整体船壳。
8.根据权利要求1所述的船体模型船壳的制备方法，其特征在于：所述步骤S6中，通过采用激光切割工艺制备船壳的实体木板。
CN202210630825.6A 2022-06-06 2022-06-06 一种船体模型船壳的制备方法 Pending CN115114722A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210630825.6A CN115114722A (zh) 2022-06-06 2022-06-06 一种船体模型船壳的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210630825.6A CN115114722A (zh) 2022-06-06 2022-06-06 一种船体模型船壳的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115114722A true CN115114722A (zh) 2022-09-27

Family

ID=83325776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210630825.6A Pending CN115114722A (zh) 2022-06-06 2022-06-06 一种船体模型船壳的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115114722A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2551677B2 (ja) コンピュータ化プライパターンを発生する方法
CN108312548B (zh) 基于模型表面特征混合自适应切片的五轴联动3d打印方法
Massarwi et al. Papercraft models using generalized cylinders
EP1216806B1 (en) Method and apparatus for the creation of a tool
CN110472291A (zh) 一种双曲度板的展开方法
US20130002670A1 (en) Method and device for forming surface processing data
CN114169022B (zh) 在胚料上雕刻出雕刻标的3d表面的方法及系统
US20020026299A1 (en) Method of semiautomatic segmentation for the estimation of three-dimensional volumes
JPH07311858A (ja) 自由曲面作成方法及び自由曲面作成装置
CN115114722A (zh) 一种船体模型船壳的制备方法
CN114611359A (zh) 一种网格-参数混合模型建模方法和系统
CN107775956A (zh) 一种用于增材制造的优化轮廓扫描路径的方法
US6731280B1 (en) Method and device for designing surfaces with a free form
US20230015470A1 (en) Storage Medium Storing Data Generation Program and Three-Dimensional Modeling System
US4855921A (en) Complex curved surface creation method
US20070106417A1 (en) Method of carving three-dimensional artwork
Ghogare et al. Efficient CNC tool path planning using point cloud
Massarwi et al. craft from 3D polygonal models using generalized cylinders
KR100440492B1 (ko) 곡면을 평면으로 전개시키는 방법
JP4119817B2 (ja) パラメータ実長展開装置、方法及びそのプログラム
JPH04309187A (ja) 立体モデルのマッピング方法
Sabin Interrogation techniques for parametric surfaces
CN112363455B (zh) 一种基于动力学约束的刀具路径确定方法及系统
Soto et al. An industrial ship system for the flat development of undevelopable surfaces: algorithm and implementation
CN112214906B (zh) 一种基于主成分分析的填充轨迹规划方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication