浅谈船舶侧向推进器喇叭口计算机放样论文_苏鑫

舟山中远船务工程有限公司技术中心 浙江舟山 316131

搞要:随着船东对船舶操纵性能要求的不断提高,在船舶艏艉设立侧向推器成为船东选项,尤其是在集装箱船、布缆船、钻探船上以及穿梭油轮等。根据侧退在装置在船舶的位置可分为艏侧推装置和艉侧退装置两种。其中艉侧退装置是船艉附近的小螺旋桨,可在低速时(如港口拖带)用来提高船舶的灵活操纵性。侧向推进器与船体一般由横向筒体相连接,船舶外板相连接处用喇叭板进行过渡,喇叭板的放样一直是个比较难的课题,特别是在三维建模软件中建立,下面就某集箱船艉侧向推进器喇叭口运用AVEVA MARINE软件运用LINES模块和曲面模块建模进行介绍。

关键字:侧向推进器;喇叭口;计算机三维放样;AVEVA MARINE软件LINES模块

侧向推进器是装在船舶侧向的船舶推进器,用以获得良好的操纵性能。集装箱船、布缆船、钻探船以及穿梭油轮等艏艉较低处加装有侧向推进器,在回转时侧向推进装置产生的侧向力可使回转半径减小。这样,集装箱船、布缆船、钻探船以及穿梭油轮在低速航行时,和布置在船尾的舵协作完成转向操作,以及当船舶停车或倒车时能获得较好的控向性能,因此其设置极大地提高了船舶的操纵性能,能精确保持船位便于船舶停靠码头,不需要拖船协助,极大地为船东节省成本。侧向推进器的外壳部分一般为筒体结构,且横向与外板相交,而船舶艏艉外板为双曲结构,侧向推进器将原来光顺的船壳打断,并需要和船壳板之间用喇叭板进行过渡,以便更好地连接并减少阻力。侧向推进器出口处喇叭板的形状,根据船舶性能和侧向推进器厂家的设计要求,形式多种多样,这对船厂建造带来了一定的困难,目前通常的做法是手工放样或现场敲铁样,放样过程必须保持思路清晰,做起来不仅耗费的时间长,而且放样过程也很复杂,熟练的放样工也要一周或更长时间才能完成,而且受个人的影响因素比较大,放样的精度比较低。在现下计算机放样的时代,大部分船舶上的零件都能通过计算机三维建模完成零件的数学放样,能够利用三维设计软件进行特殊零件的放样不仅可以实现零件的放样、加工,也可为舾装专业建模带来方便。

随着船舶制造业的不断发展,传统的手工放样早已被计算机放样取代,船舶上的构件基本上实现了计算机放样,但仍有局部位置的特殊构件需要进行手工放样或者不能完全实现计算机放样,集装箱船、布缆船、钻探船以及穿梭油轮等艏艉部的侧向推进器出口处的喇叭形构件就是其中之一。目前国内大部分船厂都在使用TRIBON或AVEVA MARINE软件进行船舶生产设计,但如何将侧向推进器出口形状在TRIBON或AVEVA MARINE系统中建立确是比较困难。因为侧向推进器出口处的形状与侧向推进器厂家的要求,船舶本身的性能有关,形状各异,在TRIBON或AVEVA MARINE系统中制作的方法也就多种多样。有使用SURFACE模块做出口处的SURFACE的,但SURFACE环境下,只能通过线来形成SURFACE,而且形成的SURFACE不受控制,生成出来的效果不是太好,准确度控制的不是太好,有的还不能用于后续建模。下面对一种比较常见的喇叭口利用AVEVA MARINE软件LINES和曲面模块进行三维放样的过程进行介绍。

将船壳外板的线型全部隐去或删除,仅留下前面做出来的侧向推进器出口与外板的交线K1和中线面上的PLINE线P1,用前面做出来的CLINE线C21-C32与这两条线相交,得出一组PLINE线P21-P32。测出P21-P32上每个交点的坐标。将这些PLINE线与外圆交点Y方向的坐标减去150mm,与小圆上相对应点的坐标的X和Z方向的坐标进行组合,在软件中利用输点的方式做一条折角线K2,此线即为侧向推进器筒体与喇叭口的交线。重新生成PLINE线P21-P32,根据实际情况,需要调整每条PLINE线上点的顺序,这样即可得出如图-4所示侧向推进器筒体和喇叭口型线。在实际操作时,上述三根线K1、K2和P1分成上下两半制作,否则后续制作PATCH时可能会出现PATCH不完整。

根据上述已经生成的折角线和PLINE线,使用LINES模块中自动生产PATCH的模块自动生成PATCH,生成PATCH前需要选定PATCH的边界线,K1和K2是必选的,P11-P12可以每隔两根或三要选一个,根据实际情况定,生成的PATCH如图-5。将PATCH连同边界线K1、K2一同导入AM工程中,用曲面模块划分板缝,K1和K2可以直接引用做成板缝,为了便于零件加工,一般需要将出口处的板分成四块,板建完后形成曲面板架,零件分离后生成零件,生成的零件就可以进行套料了,其加工数据可以在AM中制作样箱。

侧向推进器喇叭口以前只能搞人工放样,锤子敲打完成,精度成型都很差,施工周期厂,建造难度大。而使用AVEVA MARINE软件LINES模块的应用,使得船舶侧向推进器喇叭口计算机放样能够成功,极大的提高了船厂的生产效率,同时也提高了船舶的建造精度,在世界造船的新形势下,AVEVA MARINE软件LINES模块使用必不可少,它不仅能解决船舶模型问题,还能根据其特有的属性,经过二次开发,使用更为广泛,为我国实现造船强国起到很大的推动作用。

结束语

以上只是众多侧向推进器出口中的一个比较常见的案例,已经完成生产设计并用于建造,喇叭口处的线形光顺,施工顺利。船舶试航阻力小,得到船东认可。利用AVEVA MARINE软件LINES模块还可以用于很多特殊要求的,形状比较特殊的构件如:舵叶、锚台等,通过AVEVA MARINE软件LINES模块与其他模块的结合解决疑难曲面的建模,生成出想要的型线解决生产设计建模问题。用AVEVA MAINE软件LINES模块制作特殊曲面操作上可能没有SURFACE简便,但它的好处是,线型准确,各线条可以和SURFACE联同导入AVEVA MARINE工程数据库中,可以直接调用生成板缝,在实际过程中可以用两模块结合使用,方便,准确。经过实际应用,计算机数学放样得到大家认可。

参考文献:

王平,船体线型光顺手法的探讨 《中国水运(下半月)》2016(4):3-5

许卫峰,侧推器导管与外板过渡板的放样优化 《广船科技》2015(3):26-28

论文作者:苏鑫

论文发表刊物:《防护工程》2017年第24期

论文发表时间:2018/1/17

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

浅谈船舶侧向推进器喇叭口计算机放样论文_苏鑫
下载Doc文档

猜你喜欢