一种船体导流罩的三维建模方法与流程

本发明涉及船体结构建模领域，尤其涉及一种船体导流罩的三维建模方法。

背景技术：

现有船舶的船体尾端设有舵板，舵板前面设有桨架，桨架与舵板之间的轴上设有螺旋桨。然而，船舶的船体尾端是水流最为复杂的地方，船舶前行桨架会将水流四下分散，且水流加速，之后被转动的螺旋桨再次加速将水流向后推动，使得船舶获得前行动力。通过在桨架处设有导流罩，将四下分散水流汇聚着冲向螺旋桨，可以进一步提高局部水流的流速，使得船舶航速得以提高。

现有的导流罩结构，一直难以实现结构建模。所以导流罩类结构就只能通过手工放样来完成，由于放样零件往往加放很多的余量以保证装配尺寸，手工得到的导流罩零件没有准确的加工样箱，从而导致零件加工成型效果较差，给装配施工带来困难。

此外，手工放样的导流罩零件误差大，缺少加工依据，导致装配周期长，板材利用率和工作效率都会降低。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中导流罩结构无法实现精准建模而造成的放样难度大、加工成型差、装配施工周期长等缺陷，提出一种船体导流罩的三维建模方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种船体导流罩的三维建模方法，包括：

根据导流罩的设计要求，建立导流罩二维模型剖视图和俯视图；

调整导流罩二维模型俯视图，建立导流罩垂向投影图；

将导流罩垂向投影图环形若干等分，将等分后的垂向投影图定位在船体模型中，生成导流罩二维模型定位图；

将导流罩二维模型折弯，生成导流罩三维模型俯视图；

根据导流罩三维模型俯视图，确定导流罩与外板交点；

分别对应连接外板交点与导流罩下口的等分点，生成导流罩三维模型。

优选地，所述方法在安装有三维建模软件的计算机上执行，所述三维建模软件为cad应用软件。

优选地，所述导流罩的设计要求为：所述导流罩轴线垂直船体基面bl，纵向位于fr149，横向距舯700mm。

优选地，所述导流罩包括左舷导流罩和右舷导流罩，所述左舷导流罩下口内径小于所述右舷导流罩下口内径。

优选地，所述左舷导流罩下口内径为342mm，所述右舷导流罩下口内径为630mm，所述右舷导流罩下口外径为680mm。

优选地，所述左舷导流罩和右舷导流罩与竖直方向的夹角均为30°，所述左舷导流罩和所述右舷导流罩与水平方向的夹角均为20°。

优选地，所述左舷导流罩下口和所述右舷导流罩下口均为圆形，所述左舷导流罩上口和所述右舷导流罩上口分别与外板相交形成两条轮廓线。

优选地，所述导流罩垂向投影图环形等分的等分数可根据线型变化适当增减。

本发明根据导流罩结构特点和设计要求，结合船体模型，利用cad应用软件的三维功能，实现导流罩结构建模。

本发明具有如下有益效果：

本发明提出一种船体导流罩的三维建模方法，通过调整模型可以光顺导流罩线型，从模型中直接量取零件放样所需的数据，切取零件加工所需的样板样箱，提供装配施工的准确数据，操作简单、方便，可靠性高，通用性好，能够降低生产成本，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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它附图。

图1是本发明实施例1提供的导流罩的三维建模方法的流程图；

图2是本发明实施例1提供的导流罩二维模型剖视图；

图3是本发明实施例1提供的图2的a-a剖面图；

图4是本发明实施例1提供的图3的a向向视图；

图5是本发明实施例1提供的导流罩垂向投影图；

图6是本发明实施例1提供的环形等分导流罩二维模型俯视图；

图7是本发明实施例1提供的导流罩等分后的二维模型定位图；

图8是本发明实施例1提供的导流罩三维模型俯视图；

图9是本发明实施例1提供的导流罩三维模型轴测图；

图10是本发明实施例1提供的导流罩三维模型图。

图中：1-左舷导流罩，11-左舷导流罩下口，2-右舷导流罩，21-右舷导流罩下口，3-外板。

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作出创造性劳动的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。

实施例1：

本实施例公开一种船体导流罩的三维建模方法，具体包括以下步骤(图1是整个建模方法的流程图)：

s1：根据导流罩的设计要求，建立导流罩二维模型剖视图和俯视图。

cad应用软件是被嵌入在个人计算机等终端中的绘图应用软件。在计算机终端上执行cad应用软件，根据导流罩的设计要求，建立导流罩二维模型剖视图和俯视图。

请参阅图2，图2为导流罩二维模型剖视图。由图2可知，导流罩的横剖面为半圆形，导流罩轴线垂直船体基面bl，纵向位于fr149，横向距舯700mm，导流罩分为左舷导流罩1和右舷导流罩2，大、小各一个。优选地，左舷导流罩下口11内径为342mm，右舷导流罩下口21内径为630mm，左舷导流罩1和右舷导流罩2与竖直方向的夹角均为30°。

请参阅图3和图4，图3为图2的a-a剖面图，图4为图3的a向向视图，即导流罩二维模型俯视图。由图3和图4可知，左舷导流罩1和右舷导流罩2分别与外板3连接，左舷导流罩1和右舷导流罩2与水平方向的夹角均为20°，右舷导流罩下口21为圆形，右舷导流罩下口21外径为680mm。

s2：调整导流罩二维模型俯视图，建立导流罩垂向投影图。

请参阅图5，图5为导流罩垂向投影图，根据图2要求对应调整导流罩二维模型俯视图，初步建立导流罩垂向投影图。从图5中可以看出，左舷导流罩下口11和右舷导流罩下口21均为正圆，左舷导流罩上口和右舷导流罩上口分别与外板相交形成两条轮廓线。

s3：将导流罩垂向投影图环形24等分。

如图6所示，将导流罩垂向投影图环形24等分，等分数可根据线型变化适当增减，等分数越多越精确。

s4：将等分后的垂向投影图定位在船体模型中，生成导流罩二维模型定位图。

如图7所示，从船体模型中抽取相关部分，把等分的俯视图按照设计要求定位在船体模型中。为了提高在船体模型中的定位准确性，左舷导流罩提取fr148～fr150之间的外板模型，右舷导流罩提取fr147～fr151之间的外板模型。

s5：将导流罩二维模型折弯，生成导流罩三维模型俯视图。

如图8所示，将导流罩的二维模型折弯成三维模型显示在cad应用软件中。

s6：根据导流罩三维模型俯视图，确定导流罩与外板交点。

如图9所示，根据显示在cad应用软件中的导流罩三维模型俯视图，可以确定左舷导流罩1、右舷导流罩2与外板3交点。

s7：分别对应连接外板交点与导流罩下口的等分点，生成导流罩三维模型。

如图10所示，将俯视图中的等分点对应投射在外板3上，且与左舷导流罩下口11、右舷导流罩下口21的等分点连接，形成导流罩三维模型。

现有技术中，导流罩类结构只能通过手工放样来完成，由于放样零件往往加放很多的余量以保证装配尺寸，手工得到的导流罩零件没有准确的加工样箱，从而导致零件加工成型效果较差，给装配施工带来困难。此外，手工放样的导流罩零件误差大，缺少加工依据，导致装配周期长，板材利用率和工作效率都会降低。

本发明通过把导流罩结构与船体模型相结合，在三维模型中，可以对导流罩线型调整，达到光顺要求。后续的零件放样展开，加工制作，划线装配等都可以从模型中直接量取零件放样所需的数据，切取零件加工所需的样板样箱，为装配施工提供准确数据。本方法操作简单、方便，可靠性高，通用性好，能够降低生产成本，提高工作效率。

实施例2：

本实施例提供的船体导流罩的三维建模方法，其与实施例1的区别之处在于：将导流罩垂向投影图环形36等分，其余步骤与实施例1一致，在此不再赘述。

与实施1相比，本实施例可以进一步提高等分后的垂向投影图定位在船体模型中的定位准确性，减少后续零件放样展开，加工制作，划线装配从中量取数据的误差，使导流罩零件可以准确的加工样箱，提高零件加工成型效果，为装配施工带来便利。

实施例3：

本实施例提供的船体导流罩的三维建模方法，其与实施例1的区别之处在于：将导流罩垂向投影图环形48等分，其余步骤与实施例1一致，在此不再赘述。

与实施1和实施例2相比，本实施例可以进一步提高等分后的垂向投影图定位在船体模型中的定位准确性，减少后续零件放样展开，加工制作，划线装配从中量取数据的误差，使导流罩零件可以准确的加工样箱，提高零件加工成型效果，为装配施工带来便利。

本发明中的技术方案中的各个步骤均可通过计算机终端实现。所述计算机终端包括处理器和存储器。所述存储器用于存储本发明中的程序指令，所述处理器通过运行存储在存储器内的程序指令，实现本发明相应功能。

本发明提供了一种船体导流罩的三维建模方法的思路，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。