舵叶线型设计使用说明书.doc

HD-SHM 2000船体建造系统舵叶线型设计程序使用说明书编制：陶自强 陈锦晨沪东中华造船集团计算机所二二年六月“舵叶线型设计程序”使用说明书一 功能船舶的舵叶是船体主结构以外的非常重要的一个舾装件，舵叶的线型优劣将直接影响船舶航行的性能。通常，舵叶的线型只给出底面和顶面的设计型值，以这两根型线为基础，进行光顺，最终得到舵叶的各剖面的线型。长期以来，舵叶线型的放样还是利用传统工艺，在样台地板上人工：地进行三面投影求出舵叶结构的线型，不但劳动强度大，而且周期长，误差也大。后来，舵叶线型的放样开始使用计算机，利用AUTOCAD作图，在计算机屏幕上根据舵叶的基本线型进行三面投影求出舵叶结构的线型。这样做，是一个很大的进步，但仍存在操作复杂，周期长的问题，并且舵叶线型数据没能存入数据库，不能为船体建造系统直接利用。“舵叶线型设计程序”解决了舵叶线型设计的问题。“舵叶线型设计程序”是HDSHM船体建造系统的组成部分。它的功能是：1 可对多种舵叶进行线型放样，包括： 圆尾的舵叶； 方尾的舵叶； 对称的舵叶； 不对称的舵叶。2 对输入的舵叶基本线型的型值进行显示、修改、自动光顺。3 插值生成任意高度水线面的舵叶线型。4 插值生成任意横剖面或斜剖面的舵叶线型。5 以水线面视图、侧视图和轴测视图等多种方式显示舵叶的线型。视图可随意放大缩小，平移。轴测视图还可随意旋转。6 生成的舵叶线型自动存入船体线型库，供船体建造系统的其他零件生成等模块调用，完成舵叶零件生成展开、套料、数控切割文件以及有关生产管理用表制作、舵叶胎架放样等工作。二 进入舵叶程序通过HDSHM船体建造系统的线型系统进入舵叶程序。在HDSHM线型系统中，从“当前工作目录”组合框的下拉表中选择当前工作目录。如果在下拉表中没有所要的目录，则点击“浏览“按纽，显示目录选择对话框：展开目录树，选中目录后，单击确定。该目录即被保存在组合框的列表内，并将该目录设定为当前工作目录。然后，选择“线型光顺“功能页，点击“附体线型”中的“舵叶线型”按纽，即进入舵叶线型设计程序，出现舵叶线型设计程序的窗口：窗口由四个区域组成：图形显示区域设计型线型值表输入区域水线面插值线区域横剖面插值线区域这4个区域的大小可由用户按需要自己调整。三 舵叶坐标系舵叶线型设计程序使用全船的船体坐标系作为自己的坐标系，即：以船底基面为x-y座标平面, 船底中心线为x轴, 向艏为正向, 船宽向左舷方向为y轴正向, 船的高度方向为z轴, 向上为正, 艉垂线(0号肋骨)处为座标系原点。四 舵叶设计型线通常，舵叶的线型只给出底面和顶面的设计型值。对复杂的舵叶有时还给出其他设计剖面的设计型值。可处理的舵叶设计型线如下：对称、圆尾方尾不对称1新增型线要增加一根舵叶设计型线，只要点击“新增型线”按纽，系统弹出窗口：给出新增型线的水线高度值，第一坐标点的xy坐标，和尾端半径值。x坐标与y坐标间用逗号，分隔。然后，点击“增加“按纽。对圆尾舵叶型线，尾端半径值0，第一坐标点是型线y坐标为0的型值点。无须给出切点。对方尾舵叶型线，尾端半径值=0，第一坐标点是型线方尾角点，y坐标0。新增型线的高度不能和已有的型线的高度值重复，否则系统会提示：“水线高度重复！”，不与增加。2修改型线的高度和尾端半径要对设计型线的高度和/或尾端半径进行修改，只要在型线列表中双击设计型线的“型线高度”或“尾端半径”数据格，系统弹出窗口：系统提示要修改的型线的原高度和原尾端半径，用户键入修改值。点击“修改”按纽，设计型线的高度和/或尾端半径即被修改。修改后的型线高度不能和已有的型线的高度值重复，否则系统会提示：“水线高度重复，修改无效！”。3增加型值点对设计型线增加型值点，有2种操作方式：1）在型线列表中点击设计型线所在的行，然后点击“增加型值点”按纽；或 2）在型线列表中点击设计型线中的空白格子，当系统提示： 原来没有型值点，要增加吗？ 时，单击“确定”按纽（若单击“取消”按纽则取消）。系统弹出“增加水线型值”窗口：“水线高度值”显示所选择的型线的高度。在“坐标点xy”中键入要增加的型值点的xy坐标。点击“增加”按纽，坐标点即被加入到该型线的型值点序列中。新增加的型值点坐标不能和已有的坐标点重复，否则系统会提示：“坐标点重复”，不与加入。系统继续显示“增加水线型值”窗口，供连续输入该型线的型值点，直至点击“返回”按纽，完成型值点输入。对对称的舵叶型线，只需输入左舷的型值，输入到型线前端y=0的型值点止。对不对称的舵叶型线，除输入左舷的型值（y=0）外，还需输入右舷（y0）的型值，但与左舷对称的型值点不需输入。系统会对用户输入的型值点进行排序，自动将其插入到合理的位置。4删除型值点要对设计型线删除型值点，只要在型线列表中点击设计型线中要删除的型值点，然后点击“删除型值点”按纽，系统弹出窗口：系统提示要删除的型值点的坐标，点击“是”按纽，该型值点即被删除。如果不想删除，则点击“否”按纽。5修改型值点要对设计型线的型值点进行修改，只要在型线列表中双击设计型线中要修改的型值点，系统弹出窗口：系统提示所选择的型线的高度和原坐标点xy，用户键入修改成的新坐标点xy。点击“修改”按纽，坐标点即被修改。修改的型值点坐标不能和已有的坐标点重复，否则系统会提示：“坐标点重复”，不与修改。6删除型线要删除一根舵叶设计型线，只要在型线列表中点击要删除的设计型线所在的行，然后点击“删除型线”按纽，系统弹出提示窗口：系统提示要删除的型线，点击“是”按纽，该型线即被删除。如果不想删除，则点击“否”按纽。7复制型线要复制一根舵叶设计型线，只要在型线列表中点击要复制的设计型线所在的行，然后点击“复制型线”按纽，系统即复制该型线，但把复制出的型线高度增加0.1毫米,以与原型线相区别。非对称的舵叶，以某一位置为分界，下方舵叶前端偏向右舷，上方舵叶前端偏向左舷。在该位置，偏向右舷的下方舵叶的顶面线型与偏向左舷的上方舵叶的底面线型大部分一致，而前端对称。在输入了偏向右舷的下方舵叶的顶面型线后，为减少上部型线的输入工作量，可使用“复制型线”的功能，复制下部型线得到上部型线的初值，以后再使用“修改型值点”的功能，修改型值点，得到期望的上部型线。8光顺型线对输入的设计型线，系统提供自动光顺的功能。在型线列表中点击要作光顺的设计型线所在的行，然后点击“光顺型线”按纽，系统即进行自动光顺。如果经光顺后对型值点有修改，则弹出“型线光顺结果列表”窗口：列出有修改的型值点的序号、现坐标、原y坐标、和修改量，并在图形显示区域用红色显示修改后的型线图形，与用蓝色显示的原型线图形相对照。如果点击“确认光顺结果”按纽，则型线被修改。如果点击“放弃光顺结果”按纽，则不采纳光顺结果，型线仍为原型线。如果经光顺后对型值点无修改，则系统提示：“型线经过光顺，无须修正！”五 舵叶水线面插值线在给出舵叶的设计型线并作光顺后，接下应生成水线面的插值线。因为以后在生成这些水线面的舵叶结构零件时，必须调用这些插值线。舵叶水线面插值线以701749间的整数命名。对舵叶水线面插值线的操作在“水线面插值线区域”进行。已生成的舵叶水线面插值线在舵叶设计型线被修改时，自动被修改。1增加插值线要增加插值线，只要点击“增加插值线”按纽，系统弹出“增加插值线”窗口：在“插值线名称”下拉表列出了可作为新增插值线的名称列表，从中选择一个作为新增插值线的名称。在“插值线高度”输入框中给出插值线的高度值。点击“增加”按纽，插值线即被加入到水线面插值线列表中。系统继续显示“增加插值线”窗口，供连续增加插值线，直至点击“返回”按纽，完成增加插值线。输入的插值线高度不能与已有的插值线的高度相同。如果相同，则报警。2删除插值线要删除插值线，只要在插值线列表中点击要删除的插值线所在的行，然后点击“删除插值线”按纽，系统弹出提示窗口：系统提示要删除的插值线，点击“是”按纽，该插值线即被删除。如果不想删除，则点击“否”按纽。3把某插值线转为设计型线要把某插值线转为设计型线，只要在插值线列表中点击该插值线所在的行，然后点击“转为设计型线”按纽，系统即在设计型线列表中增加该插值线转化来的设计型线，而在插值线列表中，该插值线仍存在。六 舵叶横剖面插值线在舵叶直立的横剖面（即与肋骨面平行的平面）或稍带倾斜的横剖面中，也有舵叶结构零件。在生成这些舵叶结构零件时，也需要调用这些位置的舵叶插值线。我们把这种位置的舵叶插值线称为舵叶横剖线。舵叶横剖线以来于舵叶设计型线和舵叶水线面插值线。因此，生成舵叶横剖线，通常在生成水线面的插值线之后进行。已生成的舵叶横剖面插值线在舵叶设计型线或舵叶水线面插值线被修改时，自动被修改。舵叶横剖面插值线以751799间的整数命名。对舵叶横剖面插值线的操作在“横剖面插值线区域”进行。1增加横剖线要增加横剖线，只要点击“增加横剖线”按纽，系统弹出“增加横剖线”窗口：在“横剖线名称”下拉表列出了可作为新增横剖线的名称列表，从中选择一个作为新增横剖线的名称。输入下方点坐标x1，z1，上方点坐标x2，z2。点击“增加”按纽，插值线即被加入到横剖面插值线列表中。系统继续显示“增加横剖线”窗口，供连续增加横剖线，直至点击“返回”按纽，完成增加横剖线。2删除横剖线要删除横剖线，只要在横剖线列表中点击要删除的横剖线所在的行，然后点击“删除横剖线”按纽，系统弹出提示窗口：系统提示要删除的横剖线，点击“是”按纽，该横剖线即被删除。如果不想删除，则点击“否”按纽。七 舵叶线型的图形显示舵叶线型，包括设计型线、水线面插值线和横剖面插值线，都可以在图形显示区显示其图形。1 型线显示与否的确定在设计型线列表、水线面插值线列表和横剖面插值线列表中，各型线行的第1栏为“显示”栏，用于设置型线显示与否的标志，出现表示显示图形，空白表示不显示。点击某型线的“显示”栏，即切换该型线的显示标志，在和空白间切换。在设计型线区域、水线面插值线区域和横剖面插值线区域，还分别有“全部显示”选择框。选中“全部显示”，则该类型线全部被标志，显示型线图形。再点击“全部显示”选择框，则该类型线的显示全部被取消。2 视图类型的选择显示舵叶线型，可以显示“水线视图”、“纵剖视图”或“轴测图”。水线视图纵剖视图轴测图在各视图所显示的舵叶图形中，带点的线表示设计型线，线上的点表示型值点。以红色显示的型线表示当前选择的线，红点表示当前选择的点。3 显示图形的放大和缩小把鼠标移至显示图形区的上部，单击鼠标左键，图形即被放大。连续单击，则连续放大。把鼠标移至显示图形区的下部，单击鼠标左键，图形即被缩小。连续单击，则连续缩小。4 显示图形的移动在“水线视图”或“纵剖视图”状态时，把鼠标移至显示图形区，按住鼠标右键移动，图形即随鼠标被拖动。5 轴测图形的旋转在“轴测图”状态时，选中“旋转”框，然后把鼠标移至显示图形区，按住鼠标右键移动，舵叶的轴测图形即随鼠标而转动。八 生成绘图文件屏幕显示的舵叶的水线视图的图形可转换生成绘图文件。绘图文件的文件名是rudder*.hdg，*为船号。绘图文件存放在当前工作目录中。退出舵叶线型设计程序后，通过HDSHM线型系统的“辅助工具”-“图形文件输出”功能，即可在AutoCAD中打开舵叶的绘图文件，显示绘图。具体操作请参见相应的使用说明书。九 在HDSHM系统中调用舵叶插值型线样条舵叶线型设计程序生成的舵叶插值型线在退出程序运行时被自动存放在船体肋骨线样条文件FRAME*.DAT中。插值线按左舷样条和右舷样条分别存放。左舷样条的名字与插值线名相同，为701，702，,和751，752，。右舷样条的名字添加.1, 为701.1，702.1，,和751.1，752.1，。舵叶插值型线采用的坐标系如下：对水线面插值线，x轴为船纵舯线，y轴在0#肋位。对横剖面插值线，x轴为船纵舯剖面与该舵叶剖面的交线，y轴为船底基面与该舵叶剖面的交线。因此，当舵叶剖面是带倾斜的横剖面时，插值线x坐标不等同于船体高度坐标，而是已伸长的坐标。退出运行时,有时更新FRAME*.DAT中的舵叶插值型