一种加强肋板设计方法及装置与流程

本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种加强肋板设计方法及装置。

背景技术：

船舶的肋板是船体的重要结构零件之一，在船体一些纵骨架式的结构中，在甲板纵骨和外板纵骨的连接中，经常采用肘板连接，如图1及图2所示，甲板纵骨是平行船体中心线的，而外板纵骨每档肋位都是有纵倾角和高度差的，所以肘板的上下端口出现错开的现象而难以连接，目前常采用的方式是在肘板下端口加余量，现场装配过程中进行扭曲连接，但是传统的方式给现场带来很大的工作量，增加人力成本且工作效率低下。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种加强肋板设计方法，通过求取所述肋板的实形、折角线以及折弯角度的方式，达到制造出来的肋板可直接进行对接安装的目的，提高工作效率以及减少现场的工作量。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种加强肋板设计方法，包括以下步骤：

s1、获取肋骨型线图的数据，在所述肋骨型线图截取第一肋骨线和第二肋骨线，所述第一肋骨线和甲板纵骨相交于第一顶点，所述第一肋骨线和外板纵骨相交于第二顶点，所述第二肋骨线和所述甲板纵骨相交于第三顶点，所述第二肋骨线和所述外板纵骨相交于第四顶点，所述第一顶点和所述第二顶点相连成第一连线，所述第一顶点与所述第三顶点相连成第二连线，所述第四顶点和所述第二顶点相连成第三连线，所述第四顶点和所述第三顶点相连成第四连线，将所述第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点、第一连线、第二连线、第三连线和第四连线创建第一投影图；

s2、在所述第一投影图上，过所述第二顶点创建与所述第二连线相交的折角线，所述折角线与所述第二连线相交于第五顶点，根据所述肋骨型线图获取经过所述第五顶点的第三肋骨线，所述第三肋骨线与所述第三连线相交于第六顶点，所述第五顶点和第六顶点相连成第五连线，将所述第五顶点、第六顶点和所述第五连线分别标注在所述肋骨型线图和第一投影图上；

s3、在所述肋骨型线图上，将所述第一连线、第二连线和折角线形成的三角形以及所述第三连线、第五连线和折角线形成的三角形展开创建展开图，根据图纸要求在所述展开图上创建肋板的实际形状；

s4、在所述肋骨型线图上，沿着所述折角线的垂直方向创建第二投影图，在所述第二投影面上，创建所述折角线的垂直线，所述折角线、第二连线和第三连线分别与所述垂直线相交于第一交点、第二交点和第三交点，过所述第二交点创建垂直于所述垂直线的第一射线，过所述第三交点创建垂直于所述垂直线的第二射线，所述第一射线和所述第二射线位于所述垂直线的同一侧，并在所述肋骨型线图标记出所述第二交点和第三交点；

s5、在所述肋骨型线图上，获取所述第二交点到所述折角线之间的第一垂直距离，所述第三交点到所述折角线之间的第二垂直距离；

s6、在所述第二投影面上，在所述第一射线创建第四交点，所述第四交点与所述第二交点之间的距离等于所述第一垂直距离，在所述第二射线上创建第五交点，所述第五交点与所述第三交点之间的距离等于所述第二垂直距离，将所述第一交点和所述第四交点相连成第一角度线，将所述第一交点和所述第五交点相连成第二角度线，所述第一角度线和所述第二角度线形成的角度为所述肋板沿着所述折角线折弯的折弯角度。

作为优选方案，在所述步骤s1中，所述第一投影图沿着垂直于所述第三连线的方向创建。

作为优选方案，在所述步骤s2中，所述折角线与所述第三连线之间的角度为45度。

作为优选方案，在所述步骤s3中，所述肋板的实际形状位于所述展开图内。

本发明还提供了一种加强肋板设计装置，包括：

顶点获取模块，用于获取肋骨型线图的数据，在所述肋骨型线图截取第一肋骨线和第二肋骨线，所述第一肋骨线和甲板纵骨相交于第一顶点，所述第一肋骨线和外板纵骨相交于第二顶点，所述第二肋骨线和所述甲板纵骨相交于第三顶点，所述第二肋骨线和所述外板纵骨相交于第四顶点，所述第一顶点和所述第二顶点相连成第一连线，所述第一顶点与所述第三顶点相连成第二连线，所述第四顶点和所述第二顶点相连成第三连线，所述第四顶点和所述第三顶点相连成第四连线，将所述第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点、第一连线、第二连线、第三连线和第四连线创建第一投影图；

折角线创建模块，用于在所述第一投影图上，过所述第二顶点创建与所述第二连线相交的折角线，所述折角线与所述第二连线相交于第五顶点，根据所述肋骨型线图获取经过所述第五顶点的第三肋骨线，所述第三肋骨线与所述第三连线相交于第六顶点，所述第五顶点和第六顶点相连成第五连线，将所述第五顶点、第六顶点和所述第五连线分别标注在所述肋骨型线图和第一投影图上；

展开图创建模块，用于在所述肋骨型线图上，将所述第一连线、第二连线和折角线形成的三角形以及所述第三连线、第五连线和折角线形成的三角形展开创建展开图，根据图纸要求在所述展开图上创建肋板的实际形状；

交点获取模块，用于在所述肋骨型线图上，沿着所述折角线的垂直方向创建第二投影图，在所述第二投影面上，创建所述折角线的垂直线，所述折角线、第二连线和第三连线分别与所述垂直线相交于第一交点、第二交点和第三交点，过所述第二交点创建垂直于所述垂直线的第一射线，过所述第三交点创建垂直于所述垂直线的第二射线，所述第一射线和所述第二射线位于所述垂直线的同一侧，并在所述肋骨型线图标记出所述第二交点和第三交点；

距离获取模块，用于在所述肋骨型线图上，获取所述第二交点到所述折角线之间的第一垂直距离，所述第三交点到所述折角线之间的第二垂直距离；

折弯角度计算模块，用于在所述第二投影面上，在所述第一射线创建第四交点，所述第四交点与所述第二交点之间的距离等于所述第一垂直距离，在所述第二射线上创建第五交点，所述第五交点与所述第三交点之间的距离等于所述第二垂直距离，将所述第一交点和所述第四交点相连成第一角度线，将所述第一交点和所述第五交点相连成第二角度线，所述第一角度线和所述第二角度线形成的角度为所述肋板沿着所述折角线折弯的折弯角度。

作为优选方案，在所述顶点获取模块中还包括，投影方向确定单元，用于确定所述第一投影图沿着垂直于所述第三连线的方向创建；

作为优选方案，在所述折角线创建模块中还包括，角度确定单元，用于确定所述折角线与所述第三连线之间的角度为45度。

作为优选方案，在所述展开图创建模块中还包括，肋板位置确定单元，用于确定所述肋板的实际形状位于所述展开图内。

本发明实施例所提供的加强肋板设计方法，与现有技术相比，其有益效果是：本发明通过在甲板纵骨和外板纵骨创建的第一投影图上定义出折角线的位置，所述折角线需要经过其中一个顶点，在获取的所述展开图中创建所需肋板的实际形状，再通过在肋骨型线图中，利用视图的投影转换精确求得所述折角线的折弯角度，制造出来的肋板可精确对接相互错开的甲板纵骨和外板纵骨，易于装配，提高现场工作效率，该设计方法简单、有效，能精确地获取所需肋板的加工形状以及加工角度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为现有技术船体甲板、外板和肋板的结构示意图。

图2为图1中a-a方向的结构示意图。

图3为本发明优先实施例的加强肋板设计方法的肋骨型线图示意图。

图4为本发明优先实施例的加强肋板设计方法的第一投影图示意图。

图5为本发明优先实施例的加强肋板设计方法的展开图示意图。

图6为本发明优先实施例的加强肋板设计方法的第二投影图示意图。

图中：1.甲板；2.外板；3.甲板纵骨；4.外板纵骨；5.肋板；6.第一肋骨线；7.第二肋骨线；8.第一顶点；9.第二顶点；10.第三顶点；11.第四顶点；12.第五顶点；13.第六顶点；14.第一连线；15.第二连线；16.第三连线；17.第四连线；18.第五连线；19.折角线；20.垂直线；21.第一交点；22.第二交点；23.第三交点；24.第四交点；25.第五交点；26.第一射线；27.第二射线。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有创建创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图3至图6所示，本发明优选的实施例提供了一种加强肋板设计方法，包括以下步骤：

s1、获取肋骨型线图的数据，在所述肋骨型线图截取第一肋骨线6和第二肋骨线7，所述第一肋骨线6和甲板纵骨3相交于第一顶点8，所述第一肋骨线6和外板纵骨4相交于第二顶点9，所述第二肋骨线7和所述甲板纵骨3相交于第三顶点10，所述第二肋骨线7和所述外板纵骨4相交于第四顶点11，所述第一顶点8和所述第二顶点9相连成第一连线14，所述第一顶点8与所述第三顶点10相连成第二连线15，所述第四顶点11和所述第二顶点9相连成第三连线16，所述第四顶点11和所述第三顶点10相连成第四连线17，将所述第一顶点8、第二顶点9、第三顶点10、第四顶点11、第一连线14、第二连线15、第三连线16和第四连线17创建第一投影图，即图3及图4所示；

s2、在所述第一投影图上，过所述第二顶点9创建与所述第二连线15相交的折角线19，所述折角线19与所述第二连线15相交于第五顶点12，根据所述肋骨型线图获取经过所述第五顶点12的第三肋骨线，所述第三肋骨线与所述第三连线16相交于第六顶点13，所述第五顶点12和第六顶点13相连成第五连线18，将所述第五顶点12、第六顶点13和所述第五连线18分别标注在所述肋骨型线图和第一投影图上；

s3、在所述肋骨型线图上，将所述第一连线14、第二连线15和折角线19形成的三角形以及所述第三连线16、第五连线18和折角线19形成的三角形展开创建展开图，根据图纸要求在所述展开图上创建肋板5的实际形状，即图5所示；

s4、在所述肋骨型线图上，沿着所述折角线19的垂直方向创建第二投影图，在所述第二投影面上，创建所述折角线19的垂直线20，所述折角线19、第二连线15和第三连线16分别与所述垂直线20相交于第一交点21、第二交点22和第三交点23，过所述第二交点22创建垂直于所述垂直线20的第一射线26，过所述第三交点23创建垂直于所述垂直线20的第二射线27，所述第一射线26和所述第二射线27位于所述垂直线20的同一侧，并在所述肋骨型线图标记出所述第二交点22和第三交点23；

s5、在所述肋骨型线图上，获取所述第二交点22到所述折角线19之间的第一垂直距离h，所述第三交点23到所述折角线19之间的第二垂直距离h；

s6、在所述第二投影面上，在所述第一射线26创建第四交点24，所述第四交点24与所述第二交点22之间的距离等于所述第一垂直距离h，在所述第二射线27上创建第五交点25，所述第五交点25与所述第三交点23之间的距离等于所述第二垂直距离h，将所述第一交点21和所述第四交点24相连成第一角度线，将所述第一交点21和所述第五交点25相连成第二角度线，所述第一角度线和所述第二角度线形成的角度为所述肋板5沿着所述折角线19折弯的折弯角度β，即图6所示。

基于上述技术特征的加强肋板设计方法，通过在甲板纵骨3和外板纵骨4创建的第一投影图上定义出折角线19的位置，所述折角线19需要经过其中一个顶点，在获取的所述展开图中创建所需肋板5的实际形状，再通过在肋骨型线图中，利用视图的投影转换精确求得所述折角线19的折弯角度β，制造出来的肋板5可精确对接相互错开的甲板纵骨3和外板纵骨4，易于装配，提高现场工作效率，该设计方法简单、有效，能精确地获取所需肋板5的加工形状以及加工角度。

进一步的，在所述步骤s1中，所述第一投影图沿着垂直于所述第三连线16的方向创建，将其中一条连线作为基准线，便于确定后续确定的折角线19与基准线之间的角度。

进一步的，在所述步骤s2中，所述折角线19与所述第三连线16之间的角度α为45度，便于运用于实际加工生产中进行折弯，同时，其外观也具有较佳的美感。

进一步的，在所述步骤s3中，所述肋板5的实际形状位于所述展开图内，其中，在本展开图中，所述肋板5与所述第一连线14、第二连线15以及第三连线16重合的侧边是用于与船体对接的直侧边，所以所述折角线19不能经过用于对接的侧边，将所述肋板5的实际形状设置位于所述展开图内，可保证所述折角线19经过顶点或者与所述第五连线18重合的侧边。

综上所述，本发明实施例的加强肋板设计方法中，通过在所述肋板5的下端顶点设置折角线19，通过在二维平面转换投影面的方式，精确得出所述肋板5的实际形状以及加工折弯角度，用于连接所述甲板1和所述外板2之间的肋骨，通过该设计方法，可减少现场的工作量、易于装配以及提高工作效率。

以上是对本发明实施例提供的一种加强肋板设计方法的一个实施例进行详细的描述，以下将对本发明实施例提供的一种加强肋板设计装置的一个实施例进行详细的描述。

本发明实施例提供的一种加强肋板设计装置，包括：

顶点获取模块，用于获取肋骨型线图的数据，在所述肋骨型线图截取第一肋骨线6和第二肋骨线7，所述第一肋骨线6和甲板纵骨3相交于第一顶点8，所述第一肋骨线6和外板纵骨4相交于第二顶点9，所述第二肋骨线7和所述甲板纵骨3相交于第三顶点10，所述第二肋骨线7和所述外板纵骨4相交于第四顶点11，所述第一顶点8和所述第二顶点9相连成第一连线14，所述第一顶点8与所述第三顶点10相连成第二连线15，所述第四顶点11和所述第二顶点9相连成第三连线16，所述第四顶点11和所述第三顶点10相连成第四连线17，将所述第一顶点8、第二顶点9、第三顶点10、第四顶点11、第一连线14、第二连线15、第三连线16和第四连线17创建第一投影图；

折角线19创建模块，用于在所述第一投影图上，过所述第二顶点9创建与所述第二连线15相交的折角线19，所述折角线19与所述第二连线15相交于第五顶点12，根据所述肋骨型线图获取经过所述第五顶点12的第三肋骨线，所述第三肋骨线与所述第三连线16相交于第六顶点13，所述第五顶点12和第六顶点13相连成第五连线18，将所述第五顶点12、第六顶点13和所述第五连线18分别标注在所述肋骨型线图和第一投影图上；

展开图创建模块，用于在所述肋骨型线图上，将所述第一连线14、第二连线15和折角线19形成的三角形以及所述第三连线16、第五连线18和折角线19形成的三角形展开创建展开图，根据图纸要求在所述展开图上创建肋板5的实际形状；

交点获取模块，用于在所述肋骨型线图上，沿着所述折角线19的垂直方向创建第二投影图，在所述第二投影面上，创建所述折角线19的垂直线20，所述折角线19、第二连线15和第三连线16分别与所述垂直线20相交于第一交点21、第二交点22和第三交点23，过所述第二交点22创建垂直于所述垂直线20的第一射线26，过所述第三交点23创建垂直于所述垂直线20的第二射线27，所述第一射线26和所述第二射线27位于所述垂直线20的同一侧，并在所述肋骨型线图标记出所述第二交点22和第三交点23；

距离获取模块，用于在所述肋骨型线图上，获取所述第二交点22到所述折角线19之间的第一垂直距离h，所述第三交点23到所述折角线19之间的第二垂直距离h；

折弯角度计算模块，用于在所述第二投影面上，在所述第一射线26创建第四交点24，所述第四交点24与所述第二交点22之间的距离等于所述第一垂直距离h，在所述第二射线27上创建第五交点25，所述第五交点25与所述第三交点23之间的距离等于所述第二垂直距离h，将所述第一交点21和所述第四交点24相连成第一角度线，将所述第一交点21和所述第五交点25相连成第二角度线，所述第一角度线和所述第二角度线形成的角度为所述肋板5沿着所述折角线19折弯的折弯角度β。

进一步的，在所述顶点获取模块中还包括，投影方向确定单元，用于确定所述第一投影图沿着垂直于所述第三连线16的方向创建；

进一步的，在所述折角线19创建模块中还包括，角度确定单元，用于确定所述折角线19与所述第三连线16之间的角度α为45度。

进一步的，在所述展开图创建模块中还包括，肋板5位置确定单元，用于确定所述肋板5的实际形状位于所述展开图内。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了更加方便以及简洁的描述，上述中描述的装置、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。