船体放样讲义

1、船体放样（030398）讲义 张远双编写项目一 钢船建造工艺流程与船体放样的基本概念项目1.1 船舶建造工艺的基本内容一、船舶建造工艺的定义及特点 “船舶建造”简称“造船”1、船舶建造工艺（造船工艺）工艺：将原材料或半成品加工成产品的工作、方法和技术等。（现代汉语词典ISBN 7-100-00044-0/H·18 P381）。造船工艺：造船施工方法和过程的统称。2、船舶建造工艺学研究船舶建造过程及其工艺技术的一门应用科学。特点：具有实践性强、综合性强、空间概念性强和灵活性大等特点。 二、钢船建造工艺的基本内容(一) 船体建造将钢材（板材和型材）加工制作船体构件，再将它们装配焊接成中间

2、产品(部件、分段、总段)，然后吊运至船台（或船坞）总装成整个船体的工艺过程。1、船体放样和号料（1）船体放样：进行船体型线三向光顺、纵横结构线放样、船体构件展开、制作放样资料等的工艺过程。（2）号料：将放样展开的船体构件外形和大小依据草图、样棒、样板、样箱等划到钢材上，并标注加工和装配符号等信息的工艺过程。同时，还要在钢材上合理排列各构件图表，以求省料省工，这一工序称为套料。2、船体钢料加工（构件加工） （1）钢材预处理：钢材的轿正、除锈、涂底漆等。（2）构件边缘加工：切割、开坡口和打磨等。（3）构件成形加工：将构件弯制或折曲成所要求的空间形状。3、船体装配与焊接（装焊） （1）船体结构预装配

3、与焊接：预制部件、分（总）段的工艺过程。 部件装焊：将零件组合焊接成部件和组合件的工艺过程。 分段装焊：将零、部件装焊成分段或将分段装焊成大型分段的工艺过程。 （2）船台装配与焊接：在船台（或船坞）将分段组装成整个船体的工艺过程。（二）船舶舾装将机电装置、营运设备、生活设施、各种属具安装到船上去并进行舱室装饰与绝缘等等的工艺过程。1、舾装作业内容 （1）机（舱舾）装：机舱内各种设备的安装与调试。 （2）电（气舾）装：船内电气设备的安装、调试，电缆敷设等。 （3）船（体舾）装 甲（板舾）装：舵系、系泊、装卸、消防、救生等设施的安装调试。 住（舱舾）装：生活设施、航海测量仪器、通信装置等的安装作业

4、。2、舾装工艺阶段 （1）舾装件采办：舾装件的订货、外协和自制工作。 （2）单元舾装：将舾装件组装成适当大小的舾装组合体。 （3）分段舾装：在分段制造时或完工后将舾装件预先安装在分段上。 （4）船内舾装： 船台舾装：在船台上船体合拢后进行的舾装作业。 码头舾装：船舶下水后在码头进行的舾装作业。(三)船舶涂装在船体内外表面和舾装件上，按照技术要求进行除锈和涂敷各种涂料，使金属表面与腐蚀介质隔开，以达到防腐蚀处理等的目的的工艺过程。船舶涂装除了船体防腐外，还有外表装饰和防污等作用。(四)船舶下水将船舶从船台上(或船坞里) 移到水中去的工艺过程。船舶下水有三类方法：1、重力式下水2、机械化下水3、漂

5、浮下水(五) 船舶试验1、系泊试验在船舶基本竣工时，将船系在码头上对主机、辅以及各种设备和系统进行试验，以检查船舶的完整性和可靠性。2、倾斜试验将船舶置于静水区域，进行倾斜试验，以测定完工船舶的重量和重心位置。3、航行试验（试航） 对所建造的船舶作一次综合性的全面考核，可分为轻载试航和满载试航两种。试验前首先应按船舶的类型，决定在海上或江河中进行试验。 (六) 交船与验收在船舶试验结束后，船厂应立即进行排除试验中所发现的各种缺陷，并对船舶本体和船上的一切装备，按照图纸、说明书和技术文件的要求逐项向用船单位 “交” “验”。 项目1.2 钢船建造的工艺流程船舶建造过程是非常复杂的、涉及多专业多工

6、种的、依赖高科技的系统工程。船舶工程包括三大子工程： 1、船体建造壳基础。 2、船舶舾装舾中心。 3、船舶涂装涂重点。“壳、舾、涂”相互交叉、相互影响，关系错综复杂。一、钢船建造的一般工艺流程钢船建造的工艺流程图二、“壳、舾、涂”一体化造船工艺流程 三、现代造船模式的有关知识现代造船模式（Modern Shipbuilding Model）是以统筹优化理论为指导，应用成组技术原理，以中间产品为导向，按区域组织生产，壳舾涂作业在空间上分道，时间上有序，实现设计、生产、管理一体化，均衡、连续的总装化造船 。现代造船模式与传统造船模式的典型区别传统造船模式：系统导向型造船模式；现代造船模式：产品导向

7、型造船模式。系统导向型的传统造船模式实质上就是按功能系统对产品作业任务进行分解和组合，并按船、机、电专业划分的工艺阶段，再细分为各个工艺项目作为船舶建造过程中的一个工艺环节，以工艺过程形式组织生产的一种造船模式。产品导向型造船模式的现代造船模式实质上就是从船体建造、舾装、涂装一体化角度，按区域对产品作业任务进行分解和组合，并按区域划分各类作业任务，形成船体以分段、舾装以托盘（或单元）作为组织生产的基本作业单元，进行船舶建造的一种造船模式。1、系统：产品的结构功能或使用功能。例如：纵舱壁、消防系统和系泊系统等。是产品工作的功能划分。2、区域：生产的工作对象，它是产品的某个空间、某个部位或某个部位

8、的组合。例如：机舱、上层建筑、底部分段、船体组件、舾装单元等。是产品工作的空间划分。3、类型：将生产过程划分出的相似的工作内容。例如：按特征划分有平面分段或曲面分段等。是产品工作的内容划分。4、阶段：生产过程的顺序划分。例如：零件加工的边缘加工和成形加工等。是产品的时序划分。5、中间产品从缩短造船周期、降低成本、提高产品质量和改善生产条件等要求出发，利用产品制造原理将船舶产品分解为若干局部结构（部件、分段、大型分段或总段、舾装单元），称为不同制造级的中间产品，它是最终产品的组成部分 。以甲板曲面分段来理解什么是满足区域造船法的壳、舾、涂一体化要求的中间产品。在曲面分段生产线的胎架上用船体零部件

9、装焊成甲板分段，再吊运至涂装工位按涂装工程制造级进行分段涂装作业，然后运至舾装工位在分段上安装舾装件或舾装单元以及剩余涂装作业所形成的甲板曲面分段。中间产品的典型特征：中间产品有相对的独立性和完整性，例如：一个船体分段以中间产品来衡量，应该完成船体割焊装的全部作业，一般不留余量，坡口全部加工好、分段涂装好、管舾等安装好，完整地转至下一道工位。对于含有壳、舾、涂装作业的中间产品，则应完成所有的各类作业，以中间“模块”的形式进入下一制造级。6、制造级和中间产品的关系：以船体建造的结构装配为例，结构装配分为部件装配、分段装配、大型分段装配或总段装配和船体总装四个制造级，前三个制造级的中间产品分别是部

10、件或组件、分段、大型分段或总段。7、托盘：本义为装材料的容器，是材料的搬运单元。因为托盘中的材料用于特定区域的舾装或涂装作业，所以托盘可以泛指区域工作图、材料表、材料、工作量、劳动力、设备和费用等，因此它是一个与区域对应的管理术语。8、区域造船法：以区域为基础，将船体建造、船舶舾装和船舶涂装三种不同类型的作业相互协调和有机结合地组织生产，形成壳、舾、涂一体化建造技术，称为区域造船法。项目1.3 船体放样的基本概念 1、船体放样(lofting)对船体型线进行三向光顺、求取光顺的结构线和板缝线，进行船体构件展开，制作样板、样箱或草图等放样资料，为后续工序提供可用数据的工艺过程。它是船体建造的第一

11、道工序。2、主要工艺流程、主要内容船体型线三向光顺（理论型线放样）生成光顺的肋骨型线（肋骨型线放样）绘制结构线和板缝线（船体结构线放样）船体构件展开（构件展开）制作样板、样箱、草图等放样资料（放样资料制作）3、船体放样方法（1）手工放样（manual lofting）：用手工作图的方法进行放样。实尺放样（full scale lofting）： 按1:1的比例进行的放样。比例放样（Scale lofting）： 按1：5或1：10的比例，要特制的台面（放样台或桌子）上进行的放样。（2）数学放样（mathematical lofting）：运用数学函数来定义船体型线（剖面线法）或船体曲面（曲面法

12、）， 并将其编制成计算机程序，采用计算机技术进行放样。问：我院放样间进行手工放样实训，是一种什么放样方法？答：只能算是一种模拟的实尺放样。4、船体放样的主要作用1）修改设计型线的误差。2）进行结构细节设计。3）为船体建造施工提供数据和信息。参考资料项目二 船体理论型线放样项目2.1 船体型线图的基本概念一、钢船船体型表面外板型表面钢板的内表面。甲板型表面钢板的下表面。即船体骨架外缘所形成的曲面（壳板内缘）。二、船体型线图船体型线图：在三个相互垂直的投影面上，以船体型表面的截交线、投影线和外形轮廓线表示船体外形的图样。 船体型线图的三视图（1）纵剖线图（sheer plan）纵剖线（buttoc

13、ks）反映实形。（2）横剖线图（body plan）横剖线（body lines）反映实形。（3）半宽水线图（half breadth plan）水线（waterlines）反映实形。三、船体型线图的投影关系四、船体型线图的精确性光顺性（fairness）型线曲率和缓变化，没有不应有的局部凹凸和突变。协调性同组型线的间距大小有规律变化，不时大时小。投影一致性任意一点在各视图上的长、宽、高型值应对应一致（长对正、高平齐、宽相等 ），即三面吻合（coincide in three projection planes）。项目2.2 理论型线放样的方法和步骤（主要以实尺放样为例说明）项目 格子线（gr

14、id）的绘制本质：格子线是绘制型线图的基准线，在视图中格子线是特定型线的投影。思考：型线图的三个剖线图的格子线分别是哪些型线的投影？主要绘制依据：按设计型线图中的垂线间长、型宽、型深、水线和纵剖线间距等绘制。重要性：格子线的精度直接影响船体型线的精确性，绘制时，线条的粗细、平行度和垂直度必须满足有关标准的要求。 1、作基线（base line）基线是型线图最重要的基准线，其作法主要有三种：（1）铅垂线法用直径0.51mm钢丝，二端分别固定在拉线架的花篮螺丝上，并调节拉紧。用线锤每隔1.52m划一点，每过3点(1、2、3)、(2、3、4)连一直线，并检查各点使其全部通过，然后用色漆笔划出直线。

15、（2）角尺法在近地板面处，用同上方法拉紧一根直径0.51mm钢丝，两侧各放一把角尺，在地板上划出两点，再取其中点。依次每隔1.52m划出诸中点，按上述方法过各中点划出基线。（3）激光经纬仪法采用高精度激光经纬仪，先调平仪器中心，对准0点。光束发射到An点，将仪器激光管反方向旋转360°，再复查光点，若无偏移，再每隔1.52m划出各点；每过3点(1、2、3)、(2、3、4)连一直线，并检查各点使其全部通过，然后用色漆笔划出直线。 2、作站线（station ordinates）（1）在基线上量出各站号等分点，标出站号（station No）（2）作首、尾垂线和中站线 几何作图法：中垂线

16、法或勾股定理法。 激光经纬仪法A、将仪器中心对准0号站点。B、将光束发射到20号、10号站线点。C、将仪器的水平度盘左转90°划出若干点。 D、再将仪器的水平度盘右转90°复测10号、20号站线点是否重合。 E、 过各点用色漆划出一直线即0号站线。 F、按同样方法划出10、20号站线。 （3）作其余站线在三条垂线上各量取大于船体最高点的一个定值作一条水平直线，检查010、1020和020站之间的值。在最高水平线上在020站线之间作20等分点。将基线和最高水平线上对应的站号点连成直线并划出色漆线即得站线。3、作水线或纵剖线选择几根站线分别量取各水线的高度值，每过三点弹一直线即

17、得水线。选择几根站线分别量取各纵剖线的宽度值，每过三点弹一直线即得纵剖线。4、作横剖面图上的格子线注意：必须单独1：1作出，分为左右两部分，左为尾半段，右为首段，两图间距1米左右，供工作人员走动和钉制样板用，以便保持整洁。5、格子线的检验一般用对角线验证其精确性：1）对角线是否全部通过格子线的交点，偏差值不大于±1mm ；2）测量对角线的长度，并和理论长度比较，其最大误差应满足下式。另外： 1）线宽为0.30.5mm；2）格子线的直线度偏差值不大于±1mm；3）整体垂直度偏差值不大于±2mm，等等。a：垂直度偏差值；h：格子线高度；l：格子线长度。格子线画好并检验

18、合格后，在每一根线的端头用色漆注明字号（如5站、1500水线等）。项目绘制外板型表面的投影 一、主要内容绘制相关剖线图的龙骨线、首尾轮廓线、外板顶线、舷墙顶线、底边升高线和舭部转圆线等等。二、一般步骤纵剖线图（V面）水线图（H面）横剖线图（W面）三、作图依据主尺度、型值表、其它尺寸、投影规律等等，例如：1、纵剖线图的首尾轮廓线2、横剖线图的底边升高线和舭部转圆线底边升高值 横剖线图左右两部分在中间分开，中间空出适当的距离。底边升高值项目甲板线（deck line）的特点与放样方法 一、主要内容绘制相关剖线图的甲板边线和甲板中线。二、一般步骤1、甲板边线 纵剖线图（V面）半宽水线图（H面）横剖线

19、图（W面）2、纵剖线图的甲板中线。三、几个基本概念1、甲板线：甲板边线和甲板中线的统称。2、甲板边线（甲板舷弧或边昂势） （deck line at side，deck side line）：甲板型表面的边缘线。3、甲板中线（甲板脊弧或中昂势） （deck line at center，deck center line）：甲板型表面与中线面的交线。四、甲板线的特点1、同一层甲板自首至尾所有的横剖线的形状都相同（1）型宽处的甲板横剖线称为梁拱曲线，又称抛势线。（2）梁拱曲线能表示所有的甲板横剖线形状。2、同一层甲板从中心至两舷所有的纵剖线形状都相同（1）是特征1的必然结果。（2）甲板中线能表示所

20、有甲板纵剖线形状。3、对于多层甲板来讲，部分船舶的各层甲板中线具有相同的弯曲度甲板间高度是相邻两甲板中线的垂直高度。五、绘制梁拱曲线（camber curve）根据型宽B和梁拱高H运用作图法绘制，一般有三种方法：画法一：抛物线型（1）画法二：抛线线型（2）画法三：圆弧型（大R法） yH-x2/2R优点：在甲板横梁加工时，可以不必考虑横梁所处的部位，这对于加工和安装都比较方便。六、制作梁拱样板（beam mould） 全船只需制作中横剖面处的一块梁拱样板。在梁拱样板上两面均画出半宽线、船体中线、纵剖线等，以供划线和检验时用。梁拱样板除曲线边外有一定的裕度。梁拱样板的作用：1、绘制纵剖线图上的甲板

21、中心线；2、绘制肋骨型线图上的横梁线。七、甲板线放样的步骤 1、划甲板边线（1）划纵剖线图上甲板边线主要依据：根据型线图提供的甲板边线与各站线交点的高度型值画出。（2）划水线图上的甲板边线主要依据：根据型线图提供的甲板边线与各站线交点的半宽型值画出。（3）划横剖线图上的甲板边线主要依据：根据纵剖线图中的高度型值和半宽水线图中半宽型值画出（投影规律）。2、划纵剖线图上的甲板中心线主要依据：根据梁拱样板由“边线反中线法”画出。对于多层甲板而言，存在“中线返边线法”（由中线作边线）。项目 横剖线、水线、纵剖线的作法一般顺序：横剖线水线纵剖线原因：横剖线曲率大、数量多、图面相对集中。一、划横剖线图中的

22、横剖线1、所需型值（offsets）一般取自设计型线图。2、注意横剖线的光顺性，兼顾水线和纵剖线的光顺性。二、划半宽水线图中的水线在横剖线图中用样棒录取横剖线与水线格子线交点的半宽型值。如有改动应返划到横剖面图上以保证型值对应。注意：舭部水线加密。三、划纵剖线图上的纵剖线用两根样棒分别在横剖线图和纵剖线图中录取高度和长度型值。如有改动应返划到横剖线图和水线图上以保证型值对应。对型线变化大的部位，注意纵剖线加密。项目2.3 船体型线的光顺和检验光顺（fairing）：将型线反复修改，使其三向光顺。1、型线光顺的基本要求投影一致、型线光顺、间距协调性型线修改光顺后，各点型值应尽量接近原设计型值。2

23、、型线光顺的方法通过光顺型线达到光顺船体曲面的目的。三个投影图应协调一致地修改，多次反复，互相对照。一般注意以下几点：1）船体型线修改前后排水量保持不变；2）对总体性能、船体舱容有关的设计部位不能随意修改，主要有：主尺度（总长、垂线间线、型宽和型深）；载重水线的进水角；中横剖面型线。3）主甲板边线型值在一般情况下还宜改动。3、型线的检验方法（1）目测型线光顺性和间距协调性，可初步检验。（2）检查投影一致性：长对正、高平齐、宽相等 （3）作船底底平线和舷侧边平线。边平线：横剖线与舷侧平面的切点（或交点）的轨迹线。底平线：横剖线与船底平面的切点（或交点）的轨迹线。边平线（底平线）是舷侧（船底）平面

24、部分和曲面部分的分界线，其划法：在站线上用样条录取切点（或交点）的半宽值（底平线）或高度值（侧平线），置于水线图或纵剖线图对应的站线上，用样条连顺。如果不光顺，则要进行修顺并将改动的点返划到横剖线图上去修正横剖线。（4）作斜剖线综合检验。斜剖线（diagonal）：斜交于中线面和基平面，但垂直于中站面。作斜剖线可综合检验型线的光顺性。 对于曲率变化较大的部位，应适当增加斜剖线。4、型线光顺修改的方法举例（1）修改交角较小的型线修改前4500水线与2500纵剖线的交点投影不一致（a和b点不对应）。它们在水线图内的交角小于在纵剖线图内的交角。修改方案：修改水线图上的4500水线；修改纵剖线图上的2

25、500纵剖线。方案比较，在修改相同的长度值时：方案1，水线与纵剖线的交角较小，4500水线半宽值变化较小，修改面积较小，对1号和2号站线的影响较小；方案2，纵剖线与水线的交角较大，2500纵剖线高度变化较大，修改面积较大，对1号和2号站线的影响较大。 结论:方案1较好，即修改交角小的型线为佳。方案2方案1（2）减少修改点数量a、修改站线8号站线，通过a、b、c、d各点，而在2000水线处设计型值在c点。修改方法有两种： c c之间距离较小，则修改2000水线在8号站线处半宽型值，保留已光顺的8号站线。 c c之间距离较大，为不影响排水量，宜将b点移到b ， c点移到c，并使bb近似等于cc，过

26、a、 b、 c 、d 点即得修改后的8号站线。同时应修改2000、3000水线与5000纵剖线，但这时的改动点数量较多。b、修改纵剖线过a、b、c、d点的3000纵剖线，它在17号站线的c点处不够光顺，若改至c 点则为光顺曲线。修改方法有两种： c c之间距离较小，则修改17号站线，保留已光顺3000纵剖线。 c c之间距离较大，为不过多影响排水量，宜将b点上移到b ， c 点下移到c ，并使bb近似等于cc ，过a、 b、 c 、d 点即得修改后的3000纵剖线。同时应修改17、18号站线和2000水线。（3）修改部位的选择过ag点的2000纵剖线，其间af区域曲线不够光顺。若选择e点，则影

27、响邻近f、d点，况且又位于十七又二分之一和18号站线下端曲线变化大的部位，所以修改工作量大，不宜选择e点进行修改。若选择b点进行修改，该部位曲线比较平坦，对邻近部位影响较小，易于使其成为光顺的曲线，同时相应只影响十八又二分之一站线。（4）尽量减少型线修改量光顺水线时发现1000水线不能同时通过点2、3；2000水线不能同时通过点5、6；3000水线不能同时通过点7、8。修改方法有两种： 如图a所示，若三条水线与1、2、3号站线分别交于点1、2，点4、6，点8、9（修改3、5、7点），则在横剖线图上1、2、3号站线应均作修改；如图b所示，若这三条水线分别通过点1、3，点4、6和点7、9（修改2、

28、5、8点），则在横剖线图上只需修改2号站线。如图c所示，在2000水线以上减少2号站线半宽，在1000水线以下增大2号站线半宽，这样排水量影响较小，是比较理想的修改方法。HHW（5）横剖面修改水线、纵剖线经修改已光顺，将改动部位交点投影至横剖线图上，常常出现下面两种不符合投影关系的状况： 如左图所示，站线与水线的交角大于站线与纵剖线的交角，18号站线仅能通过点1、2或通过点1、2。若选定站线通过点1、2，则6000纵剖线的修改量为a；若选定站线通过点1、2 ，则2000水线的修改量为b。因为ba，故选定站线通过点1、2 较好，修改比较简单。如右图所示，情况相反。项目三肋骨型线的放样项目3.1用

29、肋骨插值法作肋骨型线项目3.2用梁拱样板作各肋位的梁拱曲线一、肋骨型线放样的内容1、绘制船体肋骨型线（所求肋位处的全宽肋骨型线）；2、绘制各肋位处的横梁曲线。思考：肋骨型线放样的内容与船体制图中肋骨型线图表达的内容有何不同？船体制图中肋骨型线图表达的内容：1、肋骨型线（只作一半）。2、外板接缝线（边接缝线、端接缝线和分段接缝线）。3、构件交线。4、假想连线。二、肋骨型线放样的作用1、获得光顺的肋骨型线图。2、是船体型表面具体实现的保证。3、为横向构件提供型线。4、是外板展开的依据。5、是纵向构件展开的依据。6、是制作样板样箱的依据。7、是下料、加工、装配等的依据。三、肋骨型线放样的主要方法肋骨

30、插值（frame interpolation）：在光顺的船体型表面上作肋骨剖面（或称为肋位剖面）（frame section surface）获得每档肋骨处的横剖线（即肋骨型线）。1、在纵剖线图上作该肋骨型线的投影（直线），获取肋骨型线与各纵剖线、甲板线等交点的高度型值。2、在半宽水线图上作肋骨型线的投影（直线），获取该肋骨型线与各水线、甲板线等交点的半宽型值。3、根据所获高度型值和半宽型值在肋骨型线图中作出肋骨型线。 m号肋骨型线的投影，由此可以获得它与纵剖线、甲板线交点的高度型值。m号肋骨型线的投影，由此可以获得它与水线、甲板线等交点的半宽型值。四、肋骨型线放样的步骤1、设置肋骨线在纵剖线

31、图和半宽水线图上，根据肋位，作各肋骨剖面的投影直线。2、量取肋骨型值量取每号肋骨线与各水线、纵剖线、甲板边线、舷墙顶线等型线交点的半宽、高度型值。编制肋骨型值表或放样型值棒。3、绘制肋骨型线按肋骨型值表或放样型值棒将每号肋骨的半宽、高度型值转录到横剖线图上，用样条将同号肋骨型值点连顺。4、肋骨型线的检验（主要是作斜剖线检验）5、作各肋位的横梁曲线（用梁拱样板作各肋位的横梁曲线）方案一：将梁拱样板的中线对准横剖线图上的中心线使梁拱曲线通过对应肋骨型线上的甲板边线点绘出各横梁曲线。方案二：将纵剖线图上各肋骨位置的甲板中线高度（即各横梁曲线的中心点高度），转录到横剖线图上再将梁拱样板的中线对准横剖线

32、图上的上述各横梁曲线中心点，并使梁拱曲线通过对应肋骨曲线的甲板边线点最后绘出各横梁曲线。试比较两方案思考：1、绘制肋骨型线需确定哪几类交点？2、如何求取肋骨型线与型宽线和船底线相切的切点位置？五、肋骨型线放样的工艺要求1、肋骨型线曲线偏移坐标点位置，一般不大于1mm。2、肋骨型线要求线条光顺、粗细均匀，符合放样线条精度要求。3、斜剖线坐标点允许偏移范围不在于2mm。等等。项目3.3 尾轴出口处肋骨型线的放样一、尾轴布置形式不论哪种布置形式，其穿出船体时，会破坏该处船体的光顺性和内部结构的强度。为了弥补缺陷，确保其出口处水流顺畅及内部结构的强度，需要对该处肋骨型线进行修改，即尾轴出口处肋骨型线的

33、放样。思考：各尾轴布置形式的空间形状怎样？二、尾轴出口处肋骨型线的光顺要求1、保证轴壳本身的光顺性（横向和纵向）。2、保证轴壳纵向及横向都能与船体曲面光顺过渡。三、方法和步骤 实例：根据设计提供的图纸，已知轴中心线在船体两侧，且与中线面和基平面平行，又知轴壳在8肋骨处的半径R8，轴壳从1211某处开始凸起，到8肋骨止。 1、在横剖线图上绘出轴中心线的投影O。 2、在横剖线图上，过轴心点O作12肋骨线（开始凸起的肋骨线）的垂线，即得所求斜剖面的投影直线OA。3、在肋骨型线图上量取各原肋骨线（虚线部分）与直线OA的交点到基准点A的距离，转录到纵剖线图的对应肋骨线上（使A点始终对准基线），再用样条将

34、各点连成光顺的曲线，即得到斜剖船体曲线（即修改前的船体斜剖线）。将肋骨型线图上各轴心点(本例均重合于0点)到基准点A的距离，也转录到纵剖线图的各对应肋骨线上，并作出轴中心线。4、在图b）上，从轴中心线与8肋骨线的交点O8向下量取R8，得点B。过点B作直线或缓和曲线，并在#11与#12肋骨间与斜剖船体曲线光顺地连接，得到斜剖轴壳曲线（即修改后的船体斜剖线） ，该曲线与轴心曲线在各肋骨线上的距离，即为相应肋骨处轴壳圆弧半径及R8、R9、R10和R11。5、在图a)上，以点0为圆心，分别以各半径画圆弧（称为正圆弧），圆弧两端应接近对应的肋骨线。6、以同样的半径作反圆弧(也可按比例选取反圆弧半径)，光

35、顺地连接轴壳圆弧及原肋骨线。最后，将各反圆弧的圆心连成光顺曲线，以检验反圆弧的纵向光顺性，若有个别圆心不在曲线上，应修改反圆弧，使圆心落在曲线上。思考一：如何确定反圆弧的圆心？思考二：上述作图过程是如何实现尾轴出口处肋骨型线的光顺要求？1、保证轴壳本身的光顺性（横向和纵向）1）横向：圆弧。2）纵向：斜剖轴壳曲线光顺 2、保证轴壳横向及纵向都能与船体曲面光顺过渡1）横向：反圆弧。2）纵向：反圆弧圆心曲线光顺，各肋位处的反圆弧半径变化有规律。思考三：结合作图过程，选择纵向斜剖面必须满足哪些要求？ 1）在横剖线图上的投影直线应通过尾轴的轴心，亦即通过轴壳圆弧的所有圆心； 2）在横剖线图上的投影直线应

36、垂直于轴壳开始凸起处的原肋骨线，使其贯穿整个轴壳板，以便求取轴壳在各肋骨线处的全部圆弧半径。项目四纵向构件放样和板缝线排列项目4.1旁内龙骨（或旁底桁）的放样一、结构线放样的概念1、纵、横构件船体结构由船体外板、甲板和内部骨架等纵横构件组成。纵向构件：甲板、平台、内底板、纵舱壁、中（旁）底桁材、中（旁）内龙骨、舭龙骨等沿船长方向布置的构件。横向构件：肋骨、肋板、横舱壁等沿船宽方向布置的构件。肋骨型线放样结束后，为获得构件展开，样板、样箱钉制、加工和装配等的施工依据，必须进行结构线放样。2、结构线放样（structural member lofting）结构线放样是根据设计部门提供的的基本结构图

37、、中横剖面图、外板展开图、首尾柱结构图、分段结构图和肋骨型线图等，把纵、横构件的理论投影线绘制于肋骨型线图上的工作。结构线放样的主要内容有：内底板线、平台线、船底纵桁线、舷侧纵桁线、甲板纵桁线、舭龙骨线、纵舱壁线、主机机座位置线、肋板顶线、舭肘板顶线等等。肋骨型线放样也可理解为横向构件放样（横向结构线放样）的一部分。现重点以纵向构件放样为例进行说明。3、纵向构件放样（纵向结构线放样） 在肋骨型线图上划出纵向构件的结构理论线或投影线（即：与船体型表面的交线、与肋骨剖面的交线及其边界线的投影线）。如图所示为旁内龙骨的放样。二、旁内龙骨(side keelson)的放样1、作旁内龙骨的下口线（low

38、er edge line）1）按图纸规定的尺寸，在半宽水线图上绘出旁内龙骨与船体外板的交线(即旁内龙骨的下口线)。2）将半宽水线图上旁内龙骨的下口线投影到肋骨型线图上。2、作旁内龙骨的上口线（upper edge line）1）在肋骨型线图上过下口线与各肋骨线的交点作基线（或肋骨线）的垂线。2）在垂线上截取旁内龙骨的高度，得各高度点。3）将各高度点连成一根光顺的曲线，即为旁内龙骨的上口线。3、上、下口线之间各肋骨直线段即为所求肋位剖线。4、上下口线、各肋位剖线所围成的形状，即为该旁内龙骨腹板在肋骨型线图中的投影。三、讨论1、试比较两种形式的旁内龙骨在强度和工艺上的区别。旁内龙骨的横向理论线（即

39、肋位剖线）相互平行且垂直于基线，腹板为柱面，其放样、展开、加工和装配都较为方便。旁内龙骨的横向理论线垂直于对应的肋骨线，腹板扭曲，其放样、展开、加工和装配都较为困难，但惯性矩大强度好。2、纵向构件所处位置的不同，其边界线等有不同的名称，如“上口线”、 “下口线”、 “内口线”、 “外口线”等。项目4.2舷侧纵桁（side stringer）的放样 一、横向水平的舷侧纵桁放样1、在纵剖线图中作纵桁外口线按图纸给定的高度尺寸，在纵剖线图的肋骨线上，找出ae点，并用样条连顺，即为纵桁外口线投影线。2、在肋骨型线图中作纵桁外口线将ae各点投至肋骨型线图内的对应肋骨线上，得a'e'点，用

40、样条连顺即为纵桁外口线。 3、在肋骨型线图中作纵桁肋位剖线和内口线过a' e'各点作水平线，并在其上量取纵桁宽度值（已知），得a''e''各点，用样条连顺即为纵桁内口线。二、腹板与肋骨型线垂直（或成一定夹角）的舷侧纵桁的放样1、作图（a）内ae和图（b）内的ae各点，得桁材的外口线。2、过ae各点作出aaee线，使之分别垂直于（或成一定夹角）140144号肋骨线。3、过ae各点量取aaee值，使其等于桁材设计宽度，用样条连顺ae各点，即为桁材内口线。附：肋板放样在结构线放样时，平行于中横剖面的肋板等横向构件在肋骨型线图上的投影是其真实形状，只要知

41、道它们的尺寸，画出其理论线的位置，标上名称即可；平行于中线面或基面的纵向构件，在肋骨型线图上的投影是一直线段，只要根据图纸规定的尺寸，画出其理论线的位置，标上名称即可。如图所示是肋板放样，所谓肋板放样就是按基本结构图所给定的肋板高度值置于各对应肋骨线上，且向船中作基线平行线，即可得每档肋板的实际形状。图示为船舶前体肋板。自66118和129 134号肋板为平直部分，118 129号肋板呈斜线升高部分。同样，若为双层底，可体现内底板的放样情况。项目4.3 外板接缝线的排列 项目 纵向接缝线的排列项目 横向接缝线的排列一、外板的组成、板缝线外板由许多块钢板并合焊接而成，钢板的长边沿船长方向布置。1

42、、边接缝线：即纵向接缝线，是相邻两列外板间的接缝线。2、端接缝线：即横向接缝线，是同一列外板中，相邻两块板间的接缝线。3、分段接缝线：是相邻两分段间的接缝线。KS平板龙骨舭列板舷顶列板舷侧外板船底板舭列板舷顶列板甲板二、板缝线排列的依据与质量要求1、参照的主要图纸外板接缝线的排列，主要参照设计提供的肋骨型线图和外板展开图。2、板缝排列前应掌握的情况钢板规格，直接影响板缝线位置，是板缝线排列的主要依据。船体外板的装配方法，以便确定余量加放位置和大小。外板的弯曲形状，确定加工方法对板缝线排列的要求。船厂加工、焊接的方法和加工、焊接设备的技术性能等。3、质量要求板缝线排列的好坏，直接影响到原材料的节

43、约与否、加工和装配的难易、船体建造质量的优劣。三、纵缝线排列 1、纵缝线排列的方法首先，在中横剖面肋骨线上，按设计板宽排列平板龙骨、舭部列板和舷顶列板等主要受力列板，并按同样的板宽向首、尾延伸，绘出其光顺的纵缝线。然后，根据钢板规格和其它工艺要求，从中部向首、尾排列其它列板的纵缝线。舷顶列板的最小宽度B0.1D（D为型深）平板龙骨的最小宽度（mm）B9003.5L（L为夏季设计水线长度，m） 平板龙骨由整块钢板做成，钢板中心线与船体中心线重合。排板时，用一根长为平板龙骨半宽的样条，一端对准肋骨型线图的中心线，另一端顺着肋骨型线围出纵缝点，过各纵缝点连成光顺的纵缝投影线。舷顶列板的纵缝线通常与甲

44、板边线平行或近似平行，在确定其纵缝线时，可从甲板边线上口的企口为基准，向下量取板的宽度，即可舷顶列板的纵缝线。舭列板，钢板中央布置于舭部曲度量大处，其纵缝线在肋骨型线圆角切点以外，若圆角半径很大，而转圆的围长尺寸超过一张钢板的宽度时，如果加工设备有能力的情况下，可先拼板后轧圆。2、纵缝线的布置应遵循的原则 1）充分利用原材料在船体较平直的部分，应尽量按钢板的宽度排列板缝。由于钢板边缘实际上不是完全平直的，必须对钢板的长和宽留出必要的余量。应尽可能使纵缝线与肋骨线正交，如图所示：使展开后的外板接近于矩形，可提高钢板利用率，减少焊缝长度。2）避免外板纵缝线之间或纵缝线与内部结构线之间呈小角度相交

45、如果遇到小角度相交（焊缝热影响区大，影响焊接质量），应使两者避开或者将纵缝改成阶梯形，两者避开的距离必须满足船舶建造规范的要求：Ø 对接焊缝与对接缝之间的平行距离不小于lOOmm。Ø 对接焊缝与角焊缝之间的距离不小于50mm。3）使外板便于加工 采用水火弯制的首、尾柱，应适当将板宽排窄，以降低弯制时刚性，以提高成形效果。板缝线的排列，应尽可能使每块外板的弯曲方向单一，即避免出现同时有正、反弯（正、反弯的含义？）的情况，以降低加工的复杂性。对于双向曲度均较大的外板，应适当缩短其长度和宽度，以利于加工。槽形龙骨底板宽度的排列应使设备能够进行折弯（如图所示），避免在压力机上折角时

46、发生与压头相碰的现象以致无法加工。4）便于构件的装配和焊接平行中体部分的纵缝线，应尽可能平行于中线面和基平面，使接缝线为直线，既提高钢板利用率，又便于实施自动焊。双层底分段的上口纵缝，若与内底板的距离过大，则自由端太大容易出现荷叶边变形，影响装配的精度；若太小，则会形成装配硬点和死角，使施工条件变坏。5）要注意外表的美观性排列满载水线以上的纵缝线时，应该在保证施工工艺性的前提下，使这些纵缝线与甲板边线（或折角线）近似平行，并沿船体全长光顺贯通，尽量不要错开，以保证满载水线以上船体外表的美观。四、横缝线排列 1、横向接缝线的排列应遵循的原则取决于分段划分情况，所有的分段横向大接缝都是外板的横缝线

47、。在每一分段中应提高钢板利用率、便于加工和装配等要求，作适当的横向划分。横缝线平行于肋骨剖面，而且要求布置在14（或3/4）肋距处（从局部强度来看，该处的弯矩为零，容易保证强度。若布置发生困难时，则应排在13或23肋距处，避免排在12肋位处，因为此处为弯矩峰值。）。2、绘制横缝线的方法方法一：根据横缝线所在的纵向位置，用绘制肋骨线的方法绘出。方法二：根据肋骨级数值用插入法绘出。如图所示，按图纸规定首端接缝线在（146l1），尾端接缝线在（141l1）。设x点为尾端接缝线上任意一点， kx为x点距141号肋骨线的距离，K为x点处的肋骨级数， l1为端接缝线超出相近肋骨线的理论尺度，S为理论肋距，

48、则可求出kx。按上式连续作出若干点，用样条连顺，即可得端接缝线。五、完工理值表 船体型线放样与结构线放样结束后，应将所有的构件线、板缝线的名称标注在肋骨型线图上，还应编制完工型值表。完工型值表包括理论型线型值表，肋骨型线型值表，首、尾等部位的型线草图以及结构线、板缝线的型值表，这是对整个船体型线放样的总结。并写好肋骨编号、结构名称，至此，船体型线放样工作全部结束。项目五船体构件展开项目5.1已知线段的投影求其实长构件展开的概念和目的1、构件展开的概念将那些在投影图上不能表示出真实形状的空间曲面构件的实形求出，并摊开在平面上的过程，称为构件展开。当将曲面展开成平面时，曲面上的任意弧线段C的长度不

49、变，展开后的长度为其实长。2、构件展开的目的为了绘制号料草图或制作样板等，以便在平直的钢材上号料。项目 已知空间直线段的投影求其实长 一、基本原理根据正投影的基本性质，当空间直线段在某一投影面上或与某一投影面平行时，该直线段在这一投影面上的投影反映实长。二、方法（1）把空间任意位置的直线段投影到与之平行的投影面上。（2）使投影面平行于空间任意位置的直线段。那么这时投影上的投影即是该直线段在空间的实际长度。1、直角三角形法1）如图b）所示，将直角三角形ABa0绕Ba0旋转至平行于V面。2）如图c）所示，将直角三角形ABb0绕Ab0旋转至平行于H面。小结：以在某一投影面上的投影长为一直角边、以直线

50、段在该投影面上隐含的尺度差为另一直角边作直角三角形，斜边即为直线段的实长线。2、旋转法1）如图b）所示，将直角梯形ABb'a'绕Aa'旋转至平行于V面。2）如图c）所示，将直角梯形ABba绕Aa旋转至平行于H面。3、变换投影面法作一辅助投影面V1与直角梯形ABba平行，这样AB在V1面上的投影a1' b1'即为AB之实长。项目 已知空间曲线段的投影求其实长 若已知空间曲线的投影，则应用柱面展开的方法可以很方便地求得它的实长。这是船体构件展开常用的基本技巧之一。一、柱面的概念柱面：凡是由一根直线段（长度可以恒定或变化不定），在空间沿着某一固定的折线或曲线而

51、且平行于某一方向移动时所形成的折面或曲面。 柱面包括：棱柱面（导线为折线时的柱面）和圆柱面（导线为圆时的柱面）等等。母线：运动着的直线线段。素线：母线在柱面上的各个位置的迹线。导线：母线沿着移动的那根固定的折线或曲线。正断面：垂直于母线的截平面（正截面）。正断线：正断面与柱面的交线。二、求空间曲线段实长的方法如图所示，已知空间曲线ABCDE的三面投影，若以该曲线到某一投影面上的投射线作为柱面的素线，将曲线在同一投影面上的投影作为柱面的正断线，即可进行柱面展开。 方法一：以正断线为基准线将正断线ae伸长作为柱面展开的基准线。方法二：以素线为基准线将素线Aa作为柱面展开的基准线。讨论：1、只要已知

52、空间曲线段的两个投影面的上投影（x，y，z均是已知的），即可通过柱面展开的方法求其实长线。2、利用上述两方法，所得实长线的弯曲度不一样，但是实长线的长度是相等。三、求船体型表面上的曲线实长讨论：1、只要已知两个投影面的上投影（x，y，z均是已知的），即可通过柱面展开的方法求其实长线。2、能否运用H面投影和各点高度差求曲线h'v'的实长？以正断线为展开基准线以素线为展开基准线项目5.2 可展曲面构件的展开 可展曲面的概念 可展曲面：能通过几何作图法精确地求出其展开的真实形状（不改变曲面上所有线段的弧长而能把它展成平面）的曲面，即不改变曲面上所有线段、弧长而能把它展成平面的曲面。否

53、则为不可展曲面。常见的可展曲面及其展开法：1、柱面平行线法。 2、锥面（包括台面）放射线法。3、任意可展曲面（柱面、锥面与平面组合成的曲面）三角形法（或称为三角线法）。项目柱面的展开 一、平行线法利用柱面上所有素线都相互平行，且在柱面的展开图上正断线与素线相互垂直的特点来展开柱面的方法，称为平行线法。二、柱面展开三要素1、正断线实长2、素线实长3、正断线与素线相对位置无论柱面的空间位置如何，只要确定三要素这3个条件就能进行柱面的展开。三、平行线法柱面展开实例1、斜截圆管的展开2、等径两节直角弯头的展3、等径三节直弯头的展开4、空间成900弯曲的矩形风管展开（1）各柱面的素线与投影面的关系： A

54、BEH、CDFG的素线垂直于H面、平行于V和W面。 ACGH、BDFE的素线垂直于V面、平行于H和W面。（2）图示为ABEH以正断线为基准的平行线展开法，其它面怎样展开？5、横向理论线垂直于V面的舷侧纵桁的展开展开步骤：（1）在W面作化整为零的正断线。（2）求正断线实长（怎样求？）。（3）以正断线为基准作展开图。注意：此方法还可以用来展开柱面型的内龙骨、底纵桁、舭龙骨等纵向构件。项目锥面的展开 一、锥面凡是一条直线（母线）在空间沿着某一固定的折线或曲线（导线）运动，且始终通过某一固定点（焦点）时所形成的面，称为锥面。锥面的直素线必汇交于一点，锥面分为棱锥面（导线为折线）、圆锥面（导线为圆）等。二、放射线法棱锥表面各个侧面均为三角形，圆锥表面可看作是由许多相邻的素线所包含的狭长三角形组成。求出各个三角形的三条