摘要:随着国内船行业的发展,FORAN软件在造船上扩展了自身使用的范围,在FORAN软件中可以很好的提高工作效率,提高船的质量,有效地缩短了船舶设计所使用的时间,减少了施工使用的成本,能够激发出创作者的艺术灵感。
关键词:FORAN软件、船舶、设计、应用
船舶设计人员在创设时,需要有非常坚实的理论基础和设计经验,才能使建造的船舶具有更好的造型和性能。FORAN软件是一种船舶设计工具,它可以帮助设计者设计他们想要的船舶工程作品,并能模拟船舶的工作状态。
一.FORAN软件
FORAN软件是第一个在世界范围内得到广泛应用的三维造船软件。它最初是由西班牙的Sener公司。该公司专业从事船舶设计,在CAD方面有几十年的经验。造船软件开发船舶工程总体设计包括FSURF模块和体积模块、负载模块、洪水模块、SEAKP模块、发射模块和电源模块。
二.FSURF 建模
FSURF模块的设计可以说是船舶工程总体设计的重要组成部分,它可以计算船舶结构的整体性能。同时也是船体结构、船舶管道设计和电气系统设计的基础设备。在FSURF模块中,有一套三维nURbs曲线船体建模工具,使船舶设计者能够准确地设计出各种船体结构、上层建筑和附属物线。
图1 FORAN软件模块型线建模流程图
在Foxan软件中输入点坐标,然后选择曲线上方的任意点,确定曲线的终点、曲线的拐点和交点。通过线和线平面的方式生成曲线。
曲线的形成,在相关的软件中,有很多种方法能够形成线。例如,它可以通过选择点或直接输入点的坐标。一般也就是说,三个点,加上半径,可以形成一个弧形,而且它们也可以通过原来的多边形模块生成。
面 Patch 生成,主要可以通过选取曲线,由至少四根网格线来生成面。还可以选择两根以上的曲线边界面来生成面。特征线Special line 生成,通过选取已经存在的曲线(Curves生成。主船体 Patches 在建成以后,可以通过 Build ship 来生成Hull。
将型线管理器打开,然后把已经生成好的Patches 与Speciallines 一同放入Hull 中。将主船体存放于En-ternal Hull 中,将上层建筑存放在Internal Hull 中。
图2 FORAN的型线管理器
在软件中输入关于甲板的数据之后会自动形成甲板面。在FORAN软件中有平面甲板、阶梯型甲板、圆弧甲板、弧形甲板相关的形成系统。对有梁拱的甲板来讲,只需要知道梁拱甲板的数据就能推算出甲板的中心线,然后就你能准确地掌握船舶的确定位置。
舱壁是通过计算水平坐标、垂直坐标和舱壁平面来生成的,然后选择舱壁的边界来生成舱壁。在Foxan软件中,Transver可形成硒舱壁、纵向舱壁和缝隙舱壁。
如果在建模时要对相关的数据进行修改时,首先要点鼠标右键的对象框,在相关的框架中可以根据自己的想法进行数据修改。
三.HYDROS 模块精力水计算
在水力学模块中,其主要应用功能是静压力的计算、静水压曲线的绘制、横向稳定曲线的计算和绘制、水力静力学曲线的绘制、对Bonjon曲线、干舷计算和倾斜长度的计算。当静水计算是一个较好的计算项目时,设计了计算结果输出的顺序。在FOXAN软件的静压计算系统中,浮动中心的位移、排水量和垂直坐标可分为三个部分:浮动中心的垂直坐标,浮动中心的垂直坐标,船舶水线的垂直坐标。最大的横截面面积直径、纵向中心半径、中横截面系数、方形系数、菱形系数、水线系数、平均每厘米单位面积,湿面积,每厘米的吃水吨位,漂移中心的垂直坐标,水平稳定中心的垂直坐标,纵向中心的垂直坐标。对于不需要计算的任务,需要在软件的相关位置字段中输入0。在甲板的厚度和附件的状况应在确定之前确定海水的密度。
运行计算前根据需要定义海水密度,甲板厚度%附体情况等参数,输入对话框如图3所示
图3 静水力参数设定对话框
静水力参数设定之后,运行的数据就等得出相关的结果,同时,可以选择画出静水力曲线图和邦戎曲线图。稳性横截曲线、干舷和可浸长度计算也可以类似地获得。
四.VOLUME 舱容计算
VOLUME模块的功能包含舱容计算、吨位计算、测深计算和自由液面惯性矩的计算,以及绘制舱室布置图。
舱室的定义是本模块所有计算的前提。体积模块定义了舱室的操作界面,虽然它有点复杂,但功能强大。通过定义舱壁的后壁,右舷的左舷,舱底的顶部,可以确定舱室的规则形状;隔间周围的舱壁也可以选择利用加减函数定义任意形状的不规则舱室,能够最大限度地提高计算的精确度。
艇液舱舱室定义完成之后的界面如下图所示。
图5 装载密度设定对话框
然后选择要计算的油罐,根据需要设置计算线,即可得到油罐容量的计算结果。同样的,吨位计算,测深计算和自由表面转动惯量都可以得到明确的数据。
五.FORAN 软件在船舶总体设计应用中的注意事项
5.1 FORAN软件的特点
FOXAN是船舶设计人员开发的符合船舶设计师、造船厂工作模式和生产特点的软件,可用于船舶设计和施工中。包括常规客船、货船、不对称船舶等双体船等,以及各种军用船只,包括航空母舰、巡洋舰、驱逐舰、潜艇等,也可用于海上平台。
FORAN能够涵盖造船的所有领域,包括总体设计、船体结构、管道和FOXAN配件、设备、电气、船舱设计等。同时,FORAN可以满足所有的要求。如初步设计、试设计和详细生产设计。
整个船舶的三维产品模型保证了设计的一致性和数据的准确性,同时可以随时进行干涉检查,避免设计出现较大的误差、提高了切削精度、降低了切割和焊接的裕度。这样可以节省大量的设计和生产时间,节省原材料,提供实心的技术、模块化生产、分段制造、壳、装、漆一体化等的理论基础。
在整个船舶的设计中,应用拓扑技术来实现船体结构、装配式、管道燃气、船舱等各部件的相对位置定义。该系统能够根据约束条件自动修改相关部件,消除了设计人员修改设计的顾虑,大大提高了设计效率和质量。
5.2FORAN 软件在船舶总体设计应用中的注意事项
在进行F0SURF模块的总体设计时,需要注意的是,当使用FNAM名称时,必须与项目代码名相同。当导入dxf格式的文件时,您应该注意比例问题,并将其保存为R14格式的文件。在贴片副线上创建线条时,配置文件类型将在配置图中选择,其他曲面如下以指关节为代表。当选择一个具有正确按钮的对象时,如果有许多对象交叉,并且不容易选择对象,则应该使用Tab键来更改所选内容。选择命令后,您需要按Shift F键退出选择模式,然后返回下一个操作,如果您想返回选择N点,你应该按Shift X键。在建立船舶设计模型时,对于要修改的地方,如补丁或线,必须修改原始模型,而不是删除重新设计。FORAN软件本身的建立往往会崩溃,存在不稳定性。最好保持一个好的磁盘,如果有重大变化,要将所有资料备份到FSF文件中。
结论:Foran软件是一款专业设计船舶的一种设计软件。通过FORAN软件在船舶总体设计中的有效应用,以及三维产品模型设计,可以保障船舶数据的准确性,最大限度地避免产生的误区,进而提高船舶工程设计的精确性。降低了船体切割和焊接的余量,从而为船舶工程的模块化生产、船体的生产、装配和涂装提供了依据。准备好分段生产的离子。
参考文献:
[1]邹康. 基于SINOVATION的深V型游艇快速建模系统的设计与实现[D].山东交通学院,2016.
[2]黄武刚.基于FORAN的船舶概率破舱稳性计算分析[J].中国造船,2015,56(S1):177-184.
[3]黄武刚,陈锐,邓爱民.FORAN软件在大型公务船概率破舱稳性分析中的应用[J].计算机与数字工程,2014,42(11):2049-2053.
论文作者:陈力
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/14
标签:船舶论文; 软件论文; 模块论文; 甲板论文; 船体论文; 曲线论文; 坐标论文; 《基层建设》2018年第21期论文;