CN116756856B - 一种基于caa的通舱件开孔骨架模型自动生成方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成方法及系统，其中，该方法包括：建立船体结构模型、通舱件模型及开孔骨架模型特征信息，确定开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型；建立通舱件开孔专用节点，用于保存所述开孔骨架模型特征信息；根据开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型以及通舱件开孔专用节点布置通舱件模型，并通过CATIA系统命令，自动布置所述开孔骨架模型；进行开孔标注操作，并通过读取的船体结构模型的信息和船体结构开孔位置坐标点，计算并记录开孔信息。本发明能持续高效记录船体开孔涉及到的诸多开孔信息数据，提高总体设计效率及数据精度的同时大幅度缩短产品设计周期。

Description

一种基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成方法及系统
技术领域
本发明属于船舶数字化设计技术领域，具体涉及一种基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成方法及系统。
背景技术
船舶各系统安装在船体上的通舱件是船舶系统的重要附件，关系到船舶整体的安全边界，在详细设计过程中是单独管理的特殊附件。船舶系统各通舱件布置及结构开孔工作是船舶详细设计中的重要组成部分，建立船体结构开孔骨架模型能提高详细设计质量，并自动生成相关开孔信息是数字化应用的具体体现，对船舶制造业竞争力具有重要的工程意义。
在原有的设计过程中依靠的还是人工操作方法，测量及汇总开孔信息的工作量巨大，还需要频繁操作维护图表信息，难以杜绝人为因素造成的图表信息错误。本发明基于CATIA V6的二次开发，实现在船舶设计过程中涉及到的船体结构上通舱件开孔骨架模型的自动生成，不仅能完整记录各船体结构开孔信息，并且对后续设计修改引起的开孔信息更新做到持续记录。
现有技术中使用CATIA V6的自带测量功能，测量出通舱件中心线与结构理论面交点的坐标，得出开孔的理论坐标值，形成开孔汇总表。因此，现有技术需要人工测量、记录通舱件信息，形成开孔信息汇总表。如发生布置修改，需要人工重复操作，使开孔信息汇总表正确性难以得到有效控制。
因此，如何解决现有技术中不能实现船舶设计过程中涉及到的船体结构上通舱件开孔骨架模型的生成，并自动生成相关开孔信息，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为实现本发明目的提供的一种基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成方法，包括：
步骤S101：建立船体结构模型、通舱件模型及开孔骨架模型特征信息，确定开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型；
步骤S102：建立通舱件开孔专用节点，用于保存所述开孔骨架模型特征信息；
步骤S103：根据所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型以及通舱件开孔专用节点布置所述通舱件模型，并通过CATIA系统命令，自动布置所述开孔骨架模型；
步骤S104：进行开孔标注操作，并通过读取的船体结构模型的信息和船体结构开孔位置坐标点，计算并记录开孔信息。
在其中一些具体实施例中，步骤S101中还包括：记录所述开孔骨架模型的中心线长度和所述轮廓面模型的轮廓面的直径信息。
在其中一些具体实施例中，步骤S103中还包括：根据软件命令读取布置完成的所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型，将所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型的信息传至位于三维坐标原点的开孔骨架模型，再将通舱件模型的位置矩阵赋给所述开孔骨架模型，以使所述开孔骨架模型与所述通舱件模型位置重合。
在其中一些具体实施例中，步骤S104中还包括：根据所述软件命令选择所述开孔骨架模型及船体结构模型表面，通过所述开孔骨架模型的中心线与所述船体结构模型表面得交点，得到船体结构开孔位置的坐标点；并通过所述轮廓面与船体结构模型表面相交得到开孔轮廓线。
在其中一些具体实施例中，步骤S104中还包括：通过读取所述船体结构模型，记录所述船体结构模型的结构件信息；并根据所述开孔轮廓线的直径计算出开孔圆形的面积，进而计算出开孔体积与开孔重量，并通过所述船体结构开孔位置坐标点与所述开孔重量计算出开孔重心的三维坐标。
为实现上述目的，本发明还提供一种基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成系统，包括：
背景建构模块：用于建立船体结构模型、通舱件模型及开孔骨架模型特征信息，确定所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型；
节点创建模块：用于建立通舱件开孔专用节点，用于保存所述开孔骨架模型特征信息；
模型布置模块：用于根据所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型以及通舱件开孔专用节点布置所述通舱件模型，并通过CATIA系统命令，自动布置所述开孔骨架模型；
开孔记录模块：用于进行开孔标注操作，并通过读取的船体结构模型的信息和船体结构开孔位置坐标点，计算并记录开孔信息。
在其中一些具体实施例中，背景建构模块还用于：记录所述开孔骨架模型的中心线长度和所述轮廓面模型的轮廓面的直径信息。
在其中一些具体实施例中，模型布置模块还用于：根据软件命令读取布置完成的所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型，将所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型的信息传至位于三维坐标原点的开孔骨架模型，再将通舱件模型的位置矩阵赋给所述开孔骨架模型，以使所述开孔骨架模型与所述通舱件模型位置重合。
在其中一些具体实施例中，开孔记录模块还用于：根据所述软件命令选择所述开孔骨架模型及船体结构模型表面，通过所述开孔骨架模型的中心线与所述船体结构模型表面得交点，得到船体结构开孔位置的坐标点；并通过所述轮廓面与船体结构模型表面相交得到开孔轮廓线。
在其中一些具体实施例中，开孔记录模块还用于：通过读取所述船体结构模型，记录所述船体结构模型的结构件信息；并根据所述开孔轮廓线的直径计算出开孔圆形的面积，进而计算出开孔体积与开孔重量，并通过所述船体结构开孔位置坐标点与所述开孔重量计算出开孔重心的三维坐标。
本发明的有益效果：
本发明的基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成方法及系统通过设置开孔骨架模型，其作为船舶详细系统设计过程中会频繁涉及的中间产品，能持续高效记录船体开孔涉及到的诸多开孔信息数据，提高总体设计效率及数据精度的同时大幅度缩短产品设计周期。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成方法一些具体实施例的流程示意图；
图2是本发明一种基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成系统一些具体实施例的结构示意图；
图3是本发明一种基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成方法及系统的开孔骨架模型的示意图；
图4是本发明一种基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成方法及系统的开孔轮廓线的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参照图1所示，一种基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成方法，包括：
步骤S101：参照图3所示，建立船体结构模型、通舱件模型及开孔骨架模型特征信息，确定开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型。
在本发明一些具体实施例中，记录所述开孔骨架模型的中心线长度和所述轮廓面模型的轮廓面的直径信息。
步骤S102：建立通舱件开孔专用节点，用于保存所述开孔骨架模型特征信息。
在本发明一些具体实施例中，新建通舱件开孔专用节点，并使用通舱件开孔专用节点记录并保存开孔骨架模型中的各种特征信息。
步骤S103：根据开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型以及通舱件开孔专用节点布置所述通舱件模型，并通过CATIA V6中的自带命令，自动布置所述开孔骨架模型。
在本发明一些具体实施例中，点击“Tree Reordering”命令图标，排列开孔骨架顺序并根据软件命令读取布置完成的所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型，将所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型的信息传至位于三维坐标原点的开孔骨架模型，再将通舱件模型的位置矩阵赋给所述开孔骨架模型，以使所述开孔骨架模型与所述通舱件模型位置重合。
步骤S104：进行开孔标注操作，并通过读取的船体结构模型的信息和船体结构开孔位置坐标点，计算并记录开孔信息。
在本发明一些具体实施例中，进行开孔标注操作前，核对焊接件清单，检查各专业焊接件的正确性。检查开孔骨架的完整性、正确性，查看开孔骨架工程连接是否正确,建议重新生成骨架。
具体的，参照图4所示，根据所述软件命令选择所述开孔骨架模型及船体结构模型表面，通过所述开孔骨架模型的中心线与所述船体结构模型表面得交点，得到船体结构开孔位置的坐标点；并通过所述轮廓面与船体结构模型表面相交得到开孔轮廓线，其中，开孔轮廓的直径为轮廓面模型的轮廓面的直径与焊接工艺需求的间隙偏移量之和。
具体的，核实开孔骨架模型列表中的每项数据，没有X、Y、Z轴坐标的是开孔骨架未做开孔标注。开孔标注过的开孔骨架会被隐藏，并且不能修改。如需修改可以删除后重新创建。
具体的，通过读取所述船体结构模型，记录所述船体结构模型的结构件信息；并根据所述开孔轮廓线的直径计算出开孔圆形的面积，进而计算出开孔体积与开孔重量，并通过所述船体结构开孔位置坐标点与所述开孔重量计算出开孔重心的三维坐标。
具体的，通过读取的船体结构模型，记录所述船体结构模型的结构件信息。具体的，结构件信息包括：“板父实例名”、“板编号”、“板材料”、“板厚度”、“间隙”。
参照图2所示，本发明还提供一种基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成系统，包括：
背景建构模块100：参照图3所示，建立船体结构模型、通舱件模型及开孔骨架模型特征信息，确定所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型。
在本发明一些具体实施例中，记录所述开孔骨架模型的中心线长度和所述轮廓面模型的轮廓面的直径信息。
节点创建模块200：建立通舱件开孔专用节点，用于保存所述开孔骨架模型特征信息。
在本发明一些具体实施例中，新建通舱件开孔专用节点，并使用通舱件开孔专用节点记录并保存开孔骨架模型中的各种特征信息。
模型布置模块300：根据开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型以及通舱件开孔专用节点布置所述通舱件模型，并通过CATIA系统命令，自动布置所述开孔骨架模型。
在本发明一些具体实施例中，点击“Tree Reordering”命令图标，排列开孔骨架顺序并根据软件命令读取布置完成的所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型，将所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型的信息传至位于三维坐标原点的开孔骨架模型，再将通舱件模型的位置矩阵赋给所述开孔骨架模型，以使所述开孔骨架模型与所述通舱件模型位置重合。
开孔记录模块400：进行开孔标注操作，并通过读取的船体结构模型的信息和船体结构开孔位置坐标点，计算并记录开孔信息。
在本发明一些具体实施例中，进行开孔标注操作前，核对焊接件清单，检查各专业焊接件的正确性。检查开孔骨架的完整性、正确性，查看开孔骨架工程连接是否正确,建议重新生成骨架。
在本发明一些具体实施例中，参照图4所示，根据所述软件命令选择所述开孔骨架模型及船体结构模型表面，通过所述开孔骨架模型的中心线与所述船体结构模型表面得交点，得到船体结构开孔位置的坐标点；并通过所述轮廓面与船体结构模型表面相交得到开孔轮廓线，其中，开孔轮廓的直径为轮廓面模型的轮廓面的直径与焊接工艺需求的间隙偏移量之和。
具体的，核实开孔骨架模型列表中的每项数据，没有X、Y、Z轴坐标的是开孔骨架未做开孔标注。开孔标注过的开孔骨架会被隐藏，并且不能修改。如需修改可以删除后重新创建。
具体的，通过读取所述船体结构模型，记录所述船体结构模型的结构件信息；并根据所述开孔轮廓线的直径计算出开孔圆形的面积，进而计算出开孔体积与开孔重量，并通过所述船体结构开孔位置坐标点与所述开孔重量计算出开孔重心的三维坐标。
具体的，通过读取的船体结构模型，记录所述船体结构模型的结构件信息。具体的，结构件信息包括：“板父实例名”、“板编号”、“板材料”、“板厚度”、“间隙”。
本发明的基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成方法及系统通过设置开孔骨架模型，其作为船舶详细系统设计过程中会频繁涉及的中间产品，能持续高效记录船体开孔涉及到的诸多开孔信息数据，提高总体设计效率及数据精度的同时大幅度缩短产品设计周期。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一个具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的范围内，根据本发明的技术方案及其发明的构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成方法，其特征在于，包括：
步骤S101：建立船体结构模型、通舱件模型及开孔骨架模型特征信息，确定开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型；
步骤S102：建立通舱件开孔专用节点，用于保存所述开孔骨架模型特征信息；
步骤S103：根据所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型以及通舱件开孔专用节点布置所述通舱件模型，并通过CATIA系统命令自动布置所述开孔骨架模型；
读取布置完成的所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型，将所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型的信息传至位于三维坐标原点的开孔骨架模型，再将通舱件模型的位置矩阵赋给所述开孔骨架模型，以使所述开孔骨架模型与所述通舱件模型位置重合；
步骤S104：进行开孔标注操作，通过读取所述船体结构模型的信息和船体结构开孔位置坐标点，计算并记录开孔信息；
根据用户指令选择所述开孔骨架模型及船体结构模型表面，通过所述开孔骨架模型的中心线与所述船体结构模型表面的交点，得到船体结构开孔位置的坐标点；并通过所述轮廓面与船体结构模型表面相交得到开孔轮廓线。
2.根据权利要求1所述的基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成方法，其特征在于，所述步骤S101中还包括：记录所述开孔骨架模型的中心线长度和所述轮廓面模型的轮廓面的直径信息。
3.根据权利要求1所述的基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成方法，其特征在于，所述步骤S104中还包括：通过读取所述船体结构模型，记录所述船体结构模型的结构件信息；根据所述开孔轮廓线的直径计算出开孔圆形的面积，进而计算出开孔体积与开孔重量，并基于所述船体结构开孔位置坐标点与所述开孔重量计算出开孔重心的三维坐标。
4.一种基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成系统，其特征在于，包括：
背景建构模块：用于建立船体结构模型、通舱件模型及开孔骨架模型特征信息，确定所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型；
节点创建模块：用于建立通舱件开孔专用节点，用于保存所述开孔骨架模型特征信息；
模型布置模块：用于根根据所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型以及通舱件开孔专用节点布置所述通舱件模型，并通过CATIA系统命令，自动布置所述开孔骨架模型；
读取布置完成的所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型，将所述开孔骨架模型的中心线和轮廓面模型的信息传至位于三维坐标原点的开孔骨架模型，再将通舱件模型的位置矩阵赋给所述开孔骨架模型，以使所述开孔骨架模型与所述通舱件模型位置重合；
开孔记录模块：用于进行开孔标注操作，通过读取的船体结构模型的信息和船体结构开孔位置坐标点，计算并记录开孔信息；
根据用户指令选择所述开孔骨架模型及船体结构模型表面，通过所述开孔骨架模型的中心线与所述船体结构模型表面的交点，得到船体结构开孔位置的坐标点；并通过所述轮廓面与船体结构模型表面相交得到开孔轮廓线。
5.根据权利要求4所述的基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成系统，其特征在于，所述背景建构模块还用于记录所述开孔骨架模型的中心线长度和所述轮廓面模型的轮廓面的直径信息。
6.根据权利要求4所述的基于CAA的通舱件开孔骨架模型自动生成系统，其特征在于，所述开孔记录模块还用于读取所述船体结构模型，记录所述船体结构模型的结构件信息；根据所述开孔轮廓线的直径计算出开孔圆形的面积，进而计算出开孔体积与开孔重量，并基于所述船体结构开孔位置坐标点与所述开孔重量计算出开孔重心的三维坐标。
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