沪东软件学习

《沪东软件学习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沪东软件学习（88页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第六章 HD-SHM2000系统61 概述一、系统简介HD-SHM2000是沪东中华造船集团计算机研究所结合本厂的生产实际研究开发的具有国内先进水平的船体建造集成系统软件。该软件以优秀的品质和本土化的价格，赢得了国内多数船厂的青睐，目前，我国已经有几十家造船企事业单位引进并使用这套软件开展工作。HD-SHM2000软件经历了从“控制台操作”到“DOS版”再到“WINDOWS版”的发展过程，伴随着版本的不断升级和更新，其已经具有取代实尺放样而开展数学放样、进行外板展开、结构零件生成、人机交互套料、样板样箱及胎架设计、生成数控切割零件以及材料的管理等功能。该系统用Windows98操作系统，以Au

2、tocad R14作为图形平台。软件具有良好的用户界面，操作使用方便，而且具有与其它造船软件的接口。二、HD-SHM2000的工作思路HD-SHM2000软件有线型、结构和外板三大分系统，它们既彼此独立又相互联系彼此影响，独立是指各个分系统的操作是独立分开的，可以独立完成某种工作，相互联系彼此影响是指它们之间要互通数据，彼此牵制。其结构的主要构成如下：HD-SHM2000线型系统 线型光顺 型线后处理 肋骨型值 外板肋位文件甲板抛势表接口肋骨型值辅助工具结构系统结构线零件生成套料管理生产用表水尺展开辅助工具外板系统外板展开图板缝外板与样板肋骨线型图艏艉柱板样箱胎架正如前面所讲，她的三大系统不是

3、各自完全独立的，而是既独立又相互联系互相影响的，所以在我们使用本软件进行工作的时候要清楚工作的思路和步骤。她的工作思路如下图：船体线型光顺准备结构线描述文件JGXD*.DAT外板肋位文件准备生成肋骨样条文件FRAME*.DAT外板展开零件编程板材、零件套料图6-1-1 软件操作思路图板缝线布置和计算 62 软件的安装调试及运行HD-SHM是沪东中华造成集团软件开发人员几十年工作的结晶，从早期的HD-H-1到现在的HD-SHM2000一步一步地走过来的，在软件的开发过程中体现了与时俱进的思想，随着计算机软硬件的发展，HD-SHM也不断的升级。HD-SHM2000船体建造系统的图形处理目前主要采用

4、AutoCAD R14作为其图形平台，其操作都是在该图形平台中进行的，并且遵循该图形平台的操作规则。因此要使用本系统的图形处理功能，必须先安装该图形平台，然后执行本系统提供的“图形处理安装程序”进行安装，然后才可以正常使用。HD-SHM2000船体建造系统所占有的空间很小，其只是作为AutoCAD图形平台的一个功能插件，但是她却能实现强大的功能。这与早期的软件开发要求有很大的关系，若干年前，计算机的硬件水平较低，运算速度和存储器的容量都要求所开发的软件要尽可能地占有较少的系统资源。一、安装系统要求处理器：Intel Pentium级芯片以上；内存：32M以上；打印机：Windows系统支持的打

5、印机及绘图仪；操作系统：Windows98；图形平台：AutoCAD R14。二、安装步骤1、单机安装步骤第一步，将HD-SHM2000安装光盘放入光驱。第二步，在Windows中运行光盘中Hd-shm2000文件夹中的的Setup.exe文件。第三步，选择安装目录。选取安装目录如C:/ Program Files后，单击OK按钮开始安装系统。安装完毕后自动在用户电脑桌面建立HDSHM、线形系统、结构系统、外板系统四个快捷方式，同时在“开始”菜单中也建立了相应的快捷方式。第四步，文件安装完毕后，在开始程序HD-SHM2000中运行SetupARX。安装程序将自动查找图形平台(AutoCAD R

6、14)，并且提供安装信息。单击安装按钮完成安装。第五步，注册。软件安装完毕后并不能马上使用，还必须注册，获得授权以后才可以使用。单击开始按钮，运行：程序HDSHM2000HDSHM系统。则出现如下界面：单击“注册”按钮后，则出现如下界面：这里可以获得识别码，用户将此识别码通过电子邮件、电话或传真等方式通知沪东中华造船集团的有关工作人员，经过确认后，他们将提供长达31位的注册吗。用户得到注册吗后，只需在注册对话框中输入注册码后，单击确定完成注册。这样就完成了HD-SHM2000的安装工作，界面上的“注册”按钮也将消失。2、网络安装步骤第一步，选一台客户机作为安装主机第二步，安装步骤和方法与单机安

7、装相同，只是安装路径改为某一网络共享目录（作为HDSHM的系统目录）即可。第三步，其它客户机的安装：运行HD-SHM系统目录里的SetupArx.exe文件，完成图形平台设置。在当前客户机建立HD-SHM系统目录里的HDSHM.exe文件的快捷方式。并运行该程序，进行注册。第四步，注册。与单机注册方法相同。三、系统运行在运行安装程序后首次进入图形平台使用本系统图形处理程序时，会出现一个标题为“HuDong”的工具条和一个标题为“HDSHM”的下拉菜单。将该工具条拖到合适的位置后就可以分别从菜单或工具条中直接启动本系统的各个图形处理程序。本系统图形处理程序也可以从本系统的各个子系统中间接启动。一

8、般地，直接启动后都会进入选择工作目录或工作文件等数据的操作，然后才进入对具体文件或数据的操作；而间接启动则由启动子系统将工作目录或工作文件等数据传递过来，立即进入对具体文件或数据的操作。63 HD-SHM2000船体型线系统（一）格子线生成为了更好地说明HD-SHM2000的使用方法和工作原理，下面我们以33米渔船作为实例进行讲解。该船有关技术参数：总长：Loa=33m， 设计水线长：LWL=29.50m，垂线间长：Lpp=28m， 型宽：B=6.15m，型深：D=2.80m， 设计吃水：T=2.20m，型排水量：=203.86t， 方形系数：Cb=0.525，棱形系数：Cp=0.597， 舯

9、剖面系数：Cm=0.880，水线面系数：Cwp=0.780， 浮心纵向坐标：Xb=-0.96m，设计航速为11Kn， 该船龙骨倾斜，首吃水Tf=1.70m，尾吃水Ta=2.70m。肋距： #-1#0的间距是500mm，#0#1的肋距为200mm，#0#61的肋距都是500mm。所需图纸资料：设计型线图；基本结构图；外板展开图；主要分段结构图；艏艉柱图等。一、建立目录选择一个盘符，新建一个文件夹，如F：yanghuyh33,这个文件夹是用来存储生成的文件的。（注：这个工作目录的最后一个目录一般为船名，它不能是单个数字，也不能全部为字母更不能为汉字，一般要保证其最后的2个字符为数字。这里为33，否

10、则在生成肋骨样条文件是将会有麻烦。）二、线型系统启动打开HD-SHM2000船体线型系统弹出如下图所示属性框。在上面的地址栏里输入自己的工作目录（即前面建立的F：yanghuyh33），也可以点后面的“浏览”寻找自己的工作目录。图中有8个选择按钮，分别为肋骨型值表、样条转换等等，这里我们一定要选择“三向光顺”这一按钮。点击下面的运行按钮，将进入Autocad界面。三、定义格子线进入Autocad r14界面后，我们会发现在其上面的工具条中出现了HDSHM2000的工具按钮。HDSHM2000工具按钮点击最左端的“交互三向光顺”按钮，则出现“交互三向光顺系统主菜单，点击其上的“读取船体型值表”按

11、钮。在左边的目录栏中找到自己文件夹的位置（F：yanghuyh33），在“船名”栏中填写三个字符的船名，如：b01，选中“F新文件”选项，点击确定进入下一步操作。（注：这里建立的船名其实只是半艘船舶，本系统是将船体在舯分为前后半艘两部分，默认的是先建立的为前半艘。）点“接受”后系统会问“要删除现在图中所有的图形吗？点确定则将界面中其他的图形删除，点否定则是不删除其他图形。一般我们都是点确定进入“交互三向光顺主菜单”。在“交互三向光顺主菜单”上点击“M 交互三向光顺”进入“交互三向光顺”菜单。进入“L.定义编辑型线”子菜单，则出现如下界面：在这个界面中：在“F半船方向”中选择是前半艘还是后半艘；

12、在“T船型”中选择船舶类型，有一般船型和有尾封板型两种，33m渔船为一般船型；“Y.底部有尖角”也不要选中。在手工放样中，也要绘制格子线，其实数学放样就是手工放样的数学模拟，我们只要给出三组剖线的值就可以了。在增加新型线中的“L型线类型”中分别选择W.水线、B.纵剖线和S.站线，在其下面的框中分别填写他们的值。但是值得注意的是：里面的“站线”不是填站号，也不是填站距，而是填该站离舯的距离，以船舯为零，前半艘以向艏为正方向，后半艘以向艉为正方向（是不可能出现负值的）。为了定出船体的整个范围，以方便后面的输入型值，必须输入船体离BL最高的水线和离船舯最远的站线及最大的纵剖线，这些值能够刚好能把所有

13、的型线围起来。一般情况下，船体都有一定的平行中体，当船体无平行中体时，前后半船必须有重叠部分，并且保证在重叠部分的各站线和肋骨线上的水线半宽和纵剖线高度型值必须一致。在设计水线高度栏中填写2200，这就是本船的设计水线高度。这样格子线就“画”完了，图中还有一些值没有填写，如甲板线、肋骨线等，那是因为在绘制格子线的时候这些值是用不到的。点击“接受”按钮，则进入Autocad界面，格子线绘制完毕并显示出来，同时菜单返回到“交互三向光顺系统主菜单”。操作目的：建立格子线。操作步骤：（1） 建立工作目录；（2） 建立新船名（三个字符，末尾两个字符为数字）；（3） 进入“定义编辑型线”，输入相应的水线、

14、站线、纵剖线建立格子线；注意事项：站线的输入不是输入站号，而是输入站号的距舯值，如果船舶没有平行中体则前后半艏要重叠一站。63 HD-SHM2000船体型线系统（二）型线生成在“交互三向光顺”子菜单中点击“D.编辑型值表”在弹出的对话框中有“站线水线交点表”，“站线纵剖线交点表”和“纵剖线水线交点表”和“空间线站线交点表”等18项。 根据型值表所给的型值，我们可以发现并不能将所有选项都填写完毕，事实上现在主要填写的是“站线水线交点表”和“站线纵剖线交点表”两个选项。点击“T.站线水线交点表”可以进入下面的界面：根据型值表给定的型值逐一填写到相应的位置，这里填写的是半宽值。对于型值表中没有的值不

15、要随便填写，如这里的前面二列的W0.0000就不要填写。此处表中两根“0”号水线分别表示平底线和平边线。如果船舶没有尾倾和首倾，即船舶的0号纵剖线在底部与基线重合则可以填写平边线。？这些值在这里不填写，最后可以通过自动插值得到他们的形状和型值。点击“A.站线纵剖线”交点表，可以进入纵剖线型值的填写，这里填写的是高度值。接受上面的输入，点击返回，回到“交互三向光顺系统主菜单”。点击“D.显示控制”选项，进入如下界面：选中“D.显示控制”选项，在“T.型线类型”中可以选择你想显示的型线类型，后面的“A.全部显示”则可以将所有的型线显示出来；在“型线更新范围”这一栏中，选择“G.改变了状态的”是不改

16、变原来有的型线，只是改变做了修改的内容，而“Q.全部”则是将所有型线重新生成一遍，类似与AUTOCAD中的重生成或刷新。可以对每根型线控制是否显示，可显示的型线种类有“水线”、“纵剖线”、“站线”、“肋骨线”和“环缝线”，其它型线在设置“显示型线”后都会显示。先从“型线类型”中选择要修改显示控制的型线类型，然后分别在“隐藏”或“显示”列表中选择要显示或隐藏的型线，随后按“所选显示”则将“隐藏”列表中选择的型线移到“显示”列表中，或者按“区间显示”将“隐藏”列表中所选的两根型线间的型线都移到“显示”列表中，或者按“所选隐藏”将“显示”列表中选择的型线移到“隐藏”列表中，或者按“区间隐藏”将“显示

17、”列表中所选的两根型线间的型线都移到“隐藏”列表中。另外，上面的“清除选择”用于清除在“隐藏”列表中所作的选择，下面的“清除选择”用于清除在“显示”列表中所作的选择，“全部显示”用于将该类型线的每根型线都移到“显示”列表中，“全部隐藏”用于将该类型线的每根型线都移到“隐藏”列表中，而“型线类型”旁的“A.全部显示”则用于将可以选择的所有类型的型线都移到“显示”列表中。设置结束后按回车键则系统接受设置，修改图形的显示以及主菜单内容；若按取消键则放弃设置，返回主菜单。读者朋友这时可能发现你所操作所显示的情况和上图有所不同，就是“P.处理肋骨：”为灰色，不可用。那是因为你此还没有定义肋骨，这是正常情

18、况，当定义了肋骨后，这一选项自然就可以变为可用了。点击“接受”，船体的型线就显示出来，不过显示不完整。输入完上面的型值后，进入“交互三向光顺系统主菜单”点击“S.存储船体型值表”将输入的型值数据存盘。在船名框中出现如下字符：b01 SBN S11,W9,B6,D0,K0,F0 08-17-2004 9:05船名框中，“b01”表示船名，“SFN”表示型值表状态，由三个字母组成，第一个字母表示肋骨型值表的有无，“S”为无、“F”为有，第二个字母表示船的前后方向，“F”为前半艏，“B”为后半艏，第三个字母表示船的类型，“T”为有艉封板，“N”为一般船型。“S11,W9,B6,D0,K0,F0”显示

19、各类型线的根数，字母为型线类型，跟在后面的数字为该型线的根数，各字母的意义为：“S”站线，“W”水线，“B”纵剖线，“D”甲板线，“K”空间线，“F”肋骨线，“08-17-2004 9:05”表示最后修改的时间。重要操作目的：生成型线。操作步骤：（1） 进入“编辑型值表”；（2） 填写“站线水线交点表”；（3） 填写“站线纵剖线交点表”；（4） 进入“显示控制”，显示生成的型线。注意事项：（1） 0号水线和0号纵剖线在这里先不填写；（2） 型值表中给定的型值可以填写，型值表中没有的型值不能填写；（3） 型线显示不完整，这是正常情况。63 HD-SHM2000船体型线系统（三）空间线生成一、空间

20、线定义前面所生成的型线之所以没有到达轮廓边缘，是因为我们还没有定义转向轮廓线等空间线。在手工绘图时，是首先绘制轮廓线等空间线，在这里一般可以不这样做，可以先生成不完整的型线然后再定义空间线。在本系统中所认定的空间线主要有：甲板边线（这里为了方便只是将甲板边线暂时作为空间线来处理）、首尾轮廓线、龙骨线、舷墙顶线等。空间线是一种特殊的曲线，在本系统中当截交线与空间线相交时截交线被分成了两段形成折角点。由于这种性质的存在当型线上有折角点是就可以让截交线与空间线相交，反之就不要与空间线相交。大家在系统的操作中还没有看到空间线，那是因为还没有定义，下面来定义空间线。点击“L.定义编辑型线”进入设置型线栏

21、，在“L.型线类型”中选择“K.空间线”，在“新 K空间线”栏中输入1（这只是一个标号，读者朋友在操作时要记住1表示的是什么空间线，如舷墙顶线），在“U.类型”中选择折角类型。点击“A.增加新型线”则一根空间线就定义完了。其他的空间线的定义与之相同，只是标号为2、3、N等，类型也根据需要指定。这里我们定义1号空间线为舷墙顶线；2号为甲板边线；3号为升高甲板边线；4号为龙骨线。对于甲板线有它自己的定义方法，这里我们只是暂时用折角线来代替。其定义方法是：点击“L.定义编辑型线”进入“设置型线”栏，右侧的“L.型线类型”中选择“D.甲板线”，在“新.甲板线”中输入1，在翻法中输入0.0，点击“增加新

22、型线”就可以定义相应的甲板线。如果不止一层甲板就可以重复上述操作，定义第二、三层甲板。在“选择编辑型值表”中选择“N.空间线站线交点表”进入“编辑型值表KST”。 这里的K1H表示第一根空间线的高度值，K1B表示第一根空间线的半宽值。这在型值表中是舷墙顶线的高度和半宽值。其他的空间线与此类似。对于甲板边线和升高甲板边线是与截交线相交的，由于空间线的性质必然导致截交线变成两段，但是有的时候船舶的型线在甲板以上并没有变成直线，而是继续保持原来的线型。这个时候我们就要控制空间线与截交线的交点了。显然，对于这些线再通过输入站线与空间线的交点表就意味着默认了空间线与截交线有了交点，这样可能导致截交线在甲

23、板线处不光顺甚至错误。为了避免这种情况的发生，我们往往先不认为该空间线与截交线有交点，而是将空间线作为一根独立的线来定义和生成。对于甲板边线一般不采用上述的输入方法，将该临时的空间线作为一根单独的空间线来处理，通过填写空间线控制点表来生成。这样生成的空间线是与截交线没有关系的，如果想要与截交线有交点可以通过插值的方法得到。对于第5根空间线（BL）一般不采用这种方法进行输入，因为本船为尾倾型船舶，在基线以下还有船体部分，如果用基线作为0号水线的话，那么就使得站线在基线以下的部分被“拉”了起来，造成不光顺。当然，也可以实际情况的根据需要将基线作为0号水线来处理。为了避免不光顺的情况，不采用输基线与

24、站线的交点，而是采用将基线作为一根单独的空间线处理，即将基线上面的点全部作为控制点，用这些控制点来定这个空间线。具体的方法在下面的型线端点处理内容中将给予介绍。对于中纵剖线，线型比较复杂，曲线中往往夹杂有圆弧或直线段，所以处理起来比较麻烦。这里给出一个相当比较简单的处理方法：用Autocad中的样条曲线和圆弧根据图中给定的型值分别绘制相应的曲线段，然后将这些曲线转换成系统认同的空间线。M交互三向光顺S选择型线样条在绘制的图线中，如果是用样条曲线绘制的可以直接转换，但是对于直线和圆等图线是不能直接转换的，要先将其转换成多义线或样条曲线后才可以进行转换型线。方法如下：在Autocad界面下输入Pe

25、dit，选中要转换的圆弧或直线，转换成多义线就可以了。直线，圆转换成型线样条 现在所有的曲线都具备转换成系统型线的条件了。在选择了你要转换的曲线时，系统会提示：点击确定，然后选择你要转换成的型线类型就可以了。这里我们将Autocad曲线转换成0号纵剖线。这样在前面的站线纵剖线交点表中就填写0号纵剖线（B0.0000）与各站线的交点高度值，但是型值表中并没有给出0号纵剖线的型值，但我们知道龙骨线在高度方向与0号纵剖线是相同的，所以我们可以用龙骨线的高度值来代替0号纵剖线的高度值来进行填写。前面之所以要0号纵剖线先不填写是因为0号纵剖线一一条特殊的纵剖线，它除了是纵剖线外，同时还是边界线。对于中纵

26、剖线也可以就作为侧面轮廓线（是一种空间线）来处理。 可以发现这里的空间线（图中灰色线所示）也没有到达顶端，舷墙顶线和甲板边线都没有达到型线图中的端部。二、空间线端点处理观察给定的型线图可以发现，舷墙顶线、甲板边线在0站以后还是有的，但是这些型值在型值表中并没有给出，而是在型线图上标注给出，为了完整地描述该空间线的端部情况，必须将这些型值“追加”到相应型线上去。我们称这项工作为端点处理。在“选择编辑型值表”中选择“K.空间线控制点表”进入“编辑型值表KWB(E)”。这里说明一下图中各符号的意义：左侧的K1L 表示的某控制点距舯的距离，其中K1表示第一根空间线（是前面定义的空间线的序号，这里表示的

27、是舷墙顶线），L表示这根空间线上的某控制点的距舯的距离；K1LB/H表示第一根空间线的控制点的半宽和高度值；上面的E1LB表示第一个控制点的半宽值，E1LH表示第一个控制点的高度值。其他的符号与此类同。我们知道，船体上面的一个点要有三个值才能确定出它的具体位置，分别是半宽、高度和距舯。这些值表示为坐标形式就为：（距舯值，半宽值），（距舯值，高度值）。如图中第一根空间线上的第一个控制点就为：（16300，0），（16300，4220）。所以不难得到填写方法：在第一行（K1L所在行）填写距舯值（要针对不同的控制点，即准确填写某控制点的距舯值）；在第二行（K1LB/H所在行）的第一列（E1LB所在列

28、）填写半宽值（同样要针对不同的控制点），第二列（E1LH所在列）填写高度值。根据给定的型线图我们发现：舷墙顶线在尾端的距舯值为2300+1400016300，半宽值为0（因为在横剖面图中与中纵剖线相交并结束），高度值为4220（图中给出距BL4220），这样就得到了第一个控制点。其他的控制点是分别与2400纵剖线、1800纵剖线、1200纵剖线、600纵剖线的交点，分别按相应的值填写，他们的距舯值都是16300。这里谈到的方法除了可以得到空间线的端点外，还可以生成整根空间线，就是将空间线看成若干空间点组成，通过输入一个一个控制点来生成空间线。前面所谈到的如果想不让空间线影响型线的三向光顺，就不

29、能输入空间线与站线的交点表，而是将空间线作为单独的曲线来处理，就是在这里用一个个控制点来生成空间线。注意：在填写各控制点的值的时候并不是没有顺序的，在填写的时候第一点和第二点填写的首末两点，中间的点才是从第二个控制点依次填写的。否则，就可能会出现曲线“折回来”的现象。重要三、尾轴线的处理第二种方法在给定的原始型线图中，对于尾轴部分的处理只是简单地示意一下，因为这个地方过于复杂，无法精确表达。我们做的工作是放样，放样的一项重要任务就是准确表达在型线图中无法精确表达的内容，所以我们必须准确表达尾轴部分。尾轴是一个圆形的孔，在纵剖线和半宽水线图中显示为直线，在横剖线图中显示为圆。对于尾轴的圆我们作为

30、空间线来处理，但是它是一个封闭的图形，用一根空间线是无法表示出来的。我们将这个圆分为4个部分，每一部分就是一个90度的圆弧，如右图所示。对于每一段圆弧我们视为一段空间线，对每一段空间线找到3个点，一般为两个端点和一个中点，这些点的型值（高度、半宽、距舯）都是计算出来的。然后在“空间线控制点表”中输入相应的值，同样要注意的是在输入的时候第一点和最后一点（第3点）要先输入，中点（第二点）后输入。操作目的：生成空间线。操作步骤：（1）在“定义编辑型线”中定义船体型线边界线；（2）填写“空间线站线交点表”；（3）填写“空间线控制点表”。注意事项：（1）甲板线有自己的定义方法和输入方法，这里暂时将甲板线

31、作为空间线的折角线来定义，以确定船体型线的边界，具体的方法在结构系统中会有介绍；（2）边界线型值的有的是在“空间线站线交点表”中输入，有的是在“空间线控制点表”中输入，要区别对待。一般情况下，如果空间线与站线有真实的交点就填写“空间线站线交点表”，如果空间线与站线并没有真实的交点，但又要生成该空间线的填写“空间线控制点表”；（3）填写空间线上的控制点时，是给定三个坐标值来确定一点，分别是距舯值、高度值和半宽值；（4）尾轴剖面线认为是由四段空间线组成的；（5）填写空间线的控制点时，一般是先填写空间线的首尾两点型值，再填写空间线的中间点型值；63 HD-SHM2000船体型线系统（四）型线端点处理

32、通过前面的操作，船体的边界轮廓已经基本确定下来了，但是在型线图中各型线并没有到达边界轮廓的位置。一、站线到中当选择中纵剖线作为0号纵剖线时，要在“站线纵剖线交点表”中填写站线与0号纵剖线的交点。但是本船的型值表中并没有给出0号纵剖线的型值，而是给出了龙骨线的型值，所以只有将龙骨线的型值代替0号纵剖线的型值进行输入。输入完毕后就可以发现站线不到中的问题就解决了，但是第0站仍然没有什么变化，当0号纵剖线与网格线插值后这一问题也就解决了（要与0站站线插值才可以）。如果将中纵剖线作为0号纵剖线处理时，这一问题非常简单，只要在“选择型线样条”中选中0号纵剖线（纵剖线图中），然后选择“I.插值与网格线交点

33、”。这个时候用鼠标选取可能与0号纵剖线相交的格子线，选完后点右键会出现一个提示框，问是否选好，点确定则插值结束。这时所有与0号纵剖线相交的格子线的交点都出现了，在另外两个图中也出现了相应的交点。其实，对于本船而言这一步的操作只是为了将0号站与中纵剖线的交点找到。读者朋友在操作的时候可以发现，站线到中时都变为了水平的直线，这是因为我们定义龙骨线为折角线，站线与折角线相遇时，交点的一阶导数为0了。在实际的船舶当中，这里是平板龙骨的位置。如果将中纵剖线作为边界线的侧面轮廓线处理时，可以通过填写“空间线站线交点表”中的第六根空间线与站线的交点表来确定站线到中的值，填写的时候高度栏填写龙骨的高度，半宽栏

34、全部填写0。二、水线到舯等中纵剖线（0号纵剖线）初步定型后，让中纵剖线与相应的水线插值便可以解决大部分水线不到达船舯的问题。这里须注意一个问题，那就是对于水线不到舯的水线不要插值，即这里的400、800、1200等水线都不到舯，而是与龙骨线相切，这里就不要参与插值。对于没有到舯的水线可以采用增加控制点的方法解决。三、水线圆头我们知道，对于一个样条曲线仅仅知道它通过若干型值点这一条件还不足以使曲线定型，还必须给出它的端点条件。刚才对于站线的到中其实是我们给出了端点的型值和端点的一阶导数这一端点条件。那么对于水线的端点应该如何处理呢？在前面的3-5 船体型线的边界条件中我们讨论了，船体的水线在首部

35、和尾部与船体的艏柱和尾柱相交时形成艏艉圆弧，水线的端点其实就是如艏艉圆弧相切的切点。如果我们能够得到这些圆弧的相关信息就可以准确地得到水线的端点条件了。观察33m渔船的水线，发现2000和2200水线与中纵剖线相交，而其他的水线终止于龙骨线上。由于有艏艉圆弧，所以在纵中剖线处圆弧应与之垂直。具体的处理方法是：在中剖剖线处使水线的一阶导数为无穷大。在“水线控制信息表”中，可以看到可以增加20个控制点以控制水线，在该表的下面，出现了如下界面： Dy1B，它表示水线的起点的一阶导数，这里就是在靠近船中即第十站附近，我们在处理水线圆头时一般不填写这个值，如果要填写的话就填写0，因为对于有船舶而言其中部

36、往往是平直的，即前面所讨论的边平。Dy1E表示水线的终点的一阶导数，就是水线圆头与中纵剖线的交点，显然，他们是垂直的，其一阶导数应该为无穷大。这里规定，在这一栏中填写999999表示其数值为无穷大。所以，要想形成水线圆头必须要在这里填写999999。上述的末点导数只能保证水线在中纵剖线处与之垂直，但是它能不能保证有艏艉圆弧存在呢？事实上，要想准确得到水线圆头的信息还需要其他的数据。上图的最下面三组数据就是解决这一问题的。其中，C1R表示圆头的半径；C1L表示圆心的距舯值；C1B表示圆心的半宽值（即距离中纵剖线的距离）。这样就解决了水线圆头的问题。四、纵剖线到顶除了上述的问题外，纵剖线也没有到达

37、顶部，而是终止于0站，这显然与事实不符，纵剖线应当到达舷墙顶线的位置。“交互三向光顺” “编辑型值表” “空间线纵剖线交点表”。此表中K1L这一行输入各纵剖线与第一根空间线交点的距舯值；K1H这一行输入各高度值。其他的值的输入含义与之相同。这样就解决了绝大部分纵剖线的问题，但是对于本船来说还有一个比较特殊的纵剖线3000纵剖线，这根型线所给定的型值不多，在顶部与主甲板边线和舷墙顶线的交点在型线图中并没有给出相应的型值。其实，3000纵剖线的型值数据已经蕴含在型线图当中了，只是没有以数据的形式给出而已。在横剖线图中有3000纵剖线与各站线的交点和甲板边线及舷墙顶线的交点，从该图中我们可以得到相应

38、的高度值；在半宽水线图中有3000纵剖线与各水线的交点和与甲板边线及舷墙顶线的交点，从该图中可以得到相应的半宽值。但是这些值应该怎么得到呢？ 插值，对，插值，我们可以将这些通过插值得到3000纵剖线相应的型值。“M.交互三向光顺” “I.插值网格线”。这时用鼠标分别在半宽水线图和横剖线图中选取3000纵剖线，然后点右键系统会提示“选好了吗？”点击确定则3000纵剖线自动到达顶部。但是这时的3000纵剖线可能并不完全满足要求，其原因是水线和站线等都没有光顺，不光顺的型线插值出来的型值也一定不满足光顺的要求，这在后面的型线的光顺中还需进一步的调整。五、型线成形通过上面的若干步操作型线已经基本成型了

39、，但是还是有许多位置与原始型线有很大的区别，这个我们可以通过与原始型线图对照得到，可以将原始型线图（电子图形）与现在生成的图形放在一起对照。为了让型线图更好调整，也为了型线图的准确，需要在船体比较复杂的区域增加型线的数目以达到更细致的目的。可以增加水线、纵剖线和站线。在“L.定义编辑型线”中选择增加水线（如1000水线）和纵剖线（如1100纵剖线）及站线（如15000站线），这样这些型线在相应的型线图中就可以出现了，但是还没有建立三向联系。这时，选择“I.插值网格线”，接受插值结果后型线生成完成。通过上述操作，就相当于得到了加密的型线，这对型线的三向光顺有很大的帮助。操作目的：使各型线到达边界

40、，型线基本成形。操作步骤：（1）在“站线纵剖线交点表”表中填写0号纵剖线与站线的交点型值，并选中0号纵剖线，让其“插值与网格线交点”，这样就可以解决站线到中的问题；（2）选择0号纵剖线进行“插值与网格线交点”可以解决大部分水线到舯的问题；（3）在“水线控制信息表”中将相应水线的末点导数（Dy1E）填写为999999，就可以解决水线与0号纵剖线垂直问题，有必要的话可以填写水线圆头数据；（4）在“空间线纵剖线交点表”中填写纵剖线与空间线的末尾交点型值，这样就可以解决纵剖线到顶的问题。注意事项：（1）并不是将所有的格子线都与0号纵剖线插值，因为有些水线可能和0号纵剖线没有交点；（2）并不是所有的水线

41、的末点导数都填写999999，因为并不是所有的水线都形成水线圆头；（3）在填写水线末点导数时要注意填写999999的是Dy1E这一行，而不是Dy1B，Dy1B表示的起点导数，水线的起点为船中附近，即10站位置，这里的导数一般情况都是为0的。63 HD-SHM2000船体型线系统（五）光顺前处理前面生成的型线显然不能满足工程光顺的要求，需要进行光顺的调整，我们知道样条曲线的形成不仅仅与通过的型值点有关，端点条件的确定也至关重要。这些端点都是在船体的边界线上，所以在型线三向光顺以前，必须先对边界线进行光顺，这就是所谓的光顺前处理。本系统提供了一些特殊船型的自动处理功能，利用这些功能就可以在三向光顺

42、之前对船体进行预处理以使三向光顺得出满足船型的结果。另外，为了保证三向光顺能顺利进行，船体边界线在三向光顺时是不会修改的，这些型线也需要在三向光顺之前进行处理。在本系统中，将上述两个处理功能合并起来，叫做前处理功能。在前处理中可以处理的边界线有：基线、中纵剖线、边平线等，同时它可以进行特殊船型型线处理：艉封板线、空间线、水线圆头切点线、底平升高线等，另外还可以进行水线站线的二向光顺。在“交互三向光顺系统主菜单”中选择“P.前处理”进入如下界面：D.显示修改情况：若设置此选项，则在前处理完成后显示前处理过程中所有修改过的型值的型值表位置及其修改量和每次修改的情况（光顺修改情况）。B.底平线：若设

43、置此选项，则将进行基线、底平线的光顺处理。并且在光顺结束后自动插值所有纵剖线与它们的交点作为纵剖线的首点。这样就得到了纵剖线在舯部的端点条件。我们知道在船体的中部有平底，从而有了底平线，通过光顺底平线可以得到纵剖线的起点条件（型值和导数）。F.边平线：若设置此选项，则将进行边平线的光顺处理。并且在光顺结束后自动插值所有水线与它的交点作为水线的首点。我们知道，边平线就是用船体的最大半宽平面与船体相切得到的切线，这一切线所在的位置也正是水线的起点位置，通过光顺边平线就相当于得到了水线起点的端点条件（型值和导数）。C.轮廓线：若设置此选项，则将进行轮廓线（中纵剖线）的光顺处理。并且在光顺结束后自动插

44、值所有水线与它的交点作为水线的末点。进行轮廓线的光顺，就是对0号纵剖线进行光顺，光顺后就可以得到水线的末端与中纵剖线的交点。T.光顺艉封板：若设置此选项，则将进行艉封板的光顺处理。并且在光顺结束后自动插值所有水线、所有纵剖线与艉封板交点的离舯值。K.光顺空间线：若设置此选项，则将进行空间线的光顺处理，光顺所有空间线。并且在光顺结束后自动插值所有水线、所有纵剖线与空间线的交点。这样可以得到水线与龙骨线、纵剖线与甲板边线及舷墙顶线的交点，也就是说得到了水线和纵剖线的末端点的端点条件。在手工放样中，对于型线的光顺是从光顺边界线开始的。数学放样是手工放样的数值描述，所以数学放样也是从光顺边界线开始的。

45、对上述边界线的光顺既是对对型线边界条件的形成，也是进行三向光顺的开始和基础。到现在为止，后半艏的船体型线已经成形了，可以进而进行前半艏的操作，其操作方法与后半艏类似，这里就不在赘述。操作目的：主要是将船体的边界线和空间线进行光顺，还可以进行站线水线的二向光顺以及水线圆头切点线光顺。操作步骤：（1） 点击“P.前处理”进入“光顺前处理”界面；（2） 光顺边界线；（3） 光顺空间线。注意事项：（1） 船体的边界线，如底平线、边平线要在“定义编辑型线”中给定；（2） 如果水线圆头没有给定则不进行水线圆头切点线光顺。63 HD-SHM2000船体型线系统（六）船体型线三向光顺船体型表面是一个具有三向曲

46、度的光顺曲面，所以所得到的各种剖面线也应当是光顺的。但是，由前面操作所生成的曲线是根据通过若干型值点和两个端点条件确定的样条曲线，在这个过程中由于测量的误差或者是输入数据的错误都有可能造成误差的存在和曲线的不光顺。所以前面所生成的船体型线并不是一个满足要求的曲线，还需要进一步的调整，我们称这个调整的过程为船体型线的三向光顺。其实，船体型线的三向光顺从广义上说是一个很宽范的概念，它包括了型线的形成和型线光顺的判别以及不光顺的调整。而我们这里所说的船体型线的三向光顺只是对光顺的判别和对不光顺处的调整。下面我们针对单根型线的光顺作以描述。一、光顺的数学原理在型线三向光顺系统中, 单根型线的型值点光顺

47、采用圆率序列方法。该方法可直接对型值点进行光顺性判别和修改。而无须象一般的单根型线光顺方法, 首先要对型值点拟合出曲线，然后再对型值点进行光顺性判别和修改。这在前面的圆率序列法光顺船体型线中已经有所涉及。 型值点的圆率序列实质上是型值点二次差商序列概念的进一步发展。它由相邻三点型值组成中间一点的圆率。相邻三点组成的圆率, 其绝对值等于通过这三点组成的圆的半径之倒数。其符号与这三点中间一点二次差商符号相同。这样对给出的型线型值依次求圆率即可获得型值点的圆率序列, 若首、末型值点给出导数则可求得首、末点圆率。若首、末型值点没给出导数则取第二点型值点圆率作为首点圆率, 末点圆率同样取最后第二点型值点

48、圆率作为圆率。型值点的圆率序列的符号反映了型线的弯曲方向, 其绝对值则反映了型线的弯曲程度, 而圆率序列相邻二点的一次差的符号和绝对值反映了型线上相邻型值点弯曲程度变化的趋势, 也就是型线的光顺程度。故利用型线型值点的圆率和圆率一次差可直接对型值点进行光顺性判别。 型值点光顺性判别准则为: (1) 型值点圆率序列没有多余的变号，即我们称之为粗光顺 (2) 型值点圆率序列的一次差没有连续变号，即我们称之为精光顺。在本光顺程序中首先对型线型值点求出圆率、圆率一次差、圆率二次差, 然后根据圆率、圆率一次差自动判别其光顺性。若型线型值点圆率符号没有连续变号，则我们认为已达粗光顺要求。若型线型值点圆率一

49、次差符号没有连续变号，则我们认为已达精光顺要求。二、型值的调整原则由于型值是设计部门给定的，这些型值直接关系到船舶的各项性能，故是不可以随便改动的，如果是迫不得已的话其调整的幅度也要非常小。对于原始型值一般不能改动，如果必须改动的话，一要控制改动的幅度要非常小，二要对一切原始型值的改动作详细的记录，并通知设计部门。对于非原始型值，只要满足光顺的要求即可，改动的幅度没有限制。对于水线以下的原始型值，这些型值对船舶的航行性能影响较大，所以一般不要改动，如果非改不可的话，其要求也是相当严格的。对于水线以上的原始型值，由于这些型值对航行性能的影响较小，所以可以改动，只有满足船体外形美观即可。三、光顺的

50、顺序和手工放样相同，进行调整三向光顺时，也是从横剖面开始，然后调整水线面，最后是纵剖面。但是船体型线要求有三向光顺，所以单单调整某一个剖面型线是达不到三向光顺的目的的，在实际的操作中要统筹兼顾，相互协调，迂回进行。在本系统中，只要我们在某一个剖面上改动某一个型值点，则其他的两个剖面上的相应点也作改动，即本系统具有三向光顺性。这一点应该是本软件最为精华的部分了，为放样工作带来了莫大的方便。横剖面水线面纵剖面三向光顺顺序 四、光顺的方法在手工放样时，当某点不光顺时将压在此点附近的压铁去掉，使样条自然回弹，然后再将压铁压住，这样就使得此点的回弹力最小也就越光顺。数学放样所采用的方法与手工放样类似。当

51、某型值点不光顺时，一般也是先把此点删去，在此点处让样条曲线自然回弹，然后再插值得到与格子线的交点从新得到型值点。这一点就是光顺的型值点。63 HD-SHM2000船体型线系统（七）单根型线的光顺方法单根型线的交互光顺分成站线三向交互光顺和肋骨交互光顺两种。其菜单在交互光顺子菜单里。图形中必须显示着要处理的型线，此功能才会执行，否则，选此菜单将不做任何事情。请用户在图形中选择要处理的型线。此时，若键入Q后回车，则系统退回到交互光顺子菜单；若选了一根型线，则系统将所选型线上的型值点以及与它三向相关型线上的相关点用“”显示出来，然后显示单根型线交互光顺孙菜单，进行单根型线交互光顺处理。 这样就选中了

52、要进行光顺处理的型线。进行型线的光顺是一件非常复杂的事，在手工放样中判断曲线是否满足光顺往往是依靠放样工人的经验。在数学放样中光顺与否可以通过一定的方法进行判断，但是光顺的过程还是很大程度上依靠经验，有经验的人可以在较短的时间内光顺完成，但经验不足的人所需要的时间可能不止成倍的增加。但是，相对于手工放样而言效率还是提高了许多。一艘万吨级的船舶如果用手工放样要得到全部的施工图纸资料可能需要许多人12个月的时间，而采用数学放样的话可能只需要几个人12周的时间就可以完成。这就是科技的进步带来的实际的效益。一、光顺的判别在进行光顺型线的过程中，进行光顺判别是非常重要的。联系我们前面所讨论的单根型线光顺

53、性判别的方法，需要判别有没有多余拐点和曲率变化是否均匀。本系统所采用的光顺方法是圆率序列法，所以曲线光顺与否要判别圆率是否发生连续变号和圆率的一次差是否发生变号（35节中已经讨论过）。这里满足圆率没有多余变号称为曲线满足“粗光顺”；圆率的一次差不发生连续变号为满足“精光顺”。选中一个要光顺的型线，选择“M.修改一个型值点”这个时候回出现如下图所示情形：曲线的光顺判别上图中，选中一根型线（第五站的站线）进行光顺，在这根型线上与其自身垂直的地方出现了许多的长短不一的线段，我们称这些线段为“曲率棒”，事实上就是该点的圆率。根据所讨论的曲线光顺性判别的方法，如果出现曲线的弯曲方向发生了连续的改变则说明

54、有多余拐点，在这里我们可以通过观察“曲率棒”的方向来判断曲线有没有多余拐点，如果曲率棒突然出现在该型线的左侧（内侧）则说明可能有多余拐点存在。没有多余拐点还不能说曲线就是光顺的，还要继续判断曲率（这里为圆率）变化是否均匀。这里，我们可以通过判断曲率棒长度的变化来判断曲率变化是否均匀。一般情况，曲率棒的变化应该为：逐渐变长然后逐渐变短；逐渐变短然后逐渐变长；逐渐变短然后 通过某设计拐点逐渐变长。曲线的光顺是一个需要经验的工作，所以是否光顺还需要读者朋友在操作的过程中不断积累经验。二、光顺的方法这里所说的光顺方法就是不光顺处的调整方法。在实际的操作中，有时候不光顺的现象是非常明显的，通过目测就可以

55、知道存在不光顺的现象，这个时候首先应当先检查是不是在输入型值的时候出现了错误，从而导致曲线的局部发生异常变化。1、增加一个控制点选择不光顺的型线，在菜单中选择“增加一个控制点”项，在不是格子线的地方增加一个控制点，这样就可以将曲线上局部不光顺的地方做了修改。同时需要注意的是：我们增加的控制点不能在格子线上，因为在格子线上所有的点都已经有了型值，不能再增加了。2、修改一个控制点通过调整增加一个控制点的位置来使型线光顺往往是无法办到的，因此我们还需要对增加的控制点做修改，直至达到满意的效果为止。除了修改增加的控制点外，对其他的型值点也可以作适当的修改，但是尽可能地不要改动格子线上的型值点，因为改动

56、了格子线上的型值点就有可能改变了船舶的排水量等，这是不允许的。如果必须改动，改变量也不能大于。判断型线是否光顺是根据曲率棒的变化是否均匀和方向是否发生异常改变来判断。3、修改控制点类型对于增加的控制点，有的时候除了要光顺型线外还要用来控制型线在该点处的方向，所以增加的型值点可以通过调整它的类型来得到不同的效果，根据控制点的作用，可以将控制点分成四类：（1）一般，这种控制点既控制了型线的走向，又使型线通过该点，达到调整型线的作用。（2）走向，这种控制点只控制型线的走向，型线不通过此点。根据走向的不同控制方法，又可以分走向X、走向Y、走向C。其中走向X和走向Y目前尚未使用，走向C用于现在的自动排序

57、中。（3）固定，这种控制点除了有一般控制点一样的作用外，其值还是不允许修改的。（4）折角，这种控制点除了有固定控制点一样的作用外，使型线在该点产生折角。控制点的类型可以分别对其X、Y分量进行设置，只要其中一个分量的控制类型被设置为走向或折角，则该控制点就是走向或折角点了，而一般和固定类型可以分别对X和Y分量进行设置。在型值点顺序出现错误的前一个点的正确方向上加入控制点并且将其控制点类型设置为走向C，可以改变型值点的排列顺序从而达到调整型线的目的。另外，虽然型值点顺序没错，但型线在较大空挡处不好，这时也可以在该空挡处加入一个型值点，来调整型线弯曲程度。同时可以将该点的控制类型设置为固定或折角。注

58、意：并不是所有的点都可以修改其类型，只是针对所增加的控制点才可以修改其类型，这么做的目的主要是为了调整型线的光顺和控制型线的走向。其操作方法是：“S.选择型线样条” “.修改控制点类型” 在你选择的型线样条上选择你要修改类型的点。当你选择的不是你所增加的点，而是原来型线就存在的型值点的时候，系统会提示：当正确选择了控制点后，系统会提示：这个时候你可以根据需要选择X和Y的类型，其意义前面已经介绍，这样就可以得到不同的效果。注意：控制点不是型值点，当设置了控制点后，在下次再选择该型线时，所设置的控制点并不显示。但是如果X、Y的类型都是一般的时候系统认为它就是一个型值点，选择型线时，该型值点是可以显

59、示的。4、删除一个型值点当发现型线的某一个型值点明显引起曲线的不光顺的时候，为了达到光顺的目的，可以将该型值点删除，这类似于手工绘图中的弃点连线。这时系统会有如下提示：点击确定可以将所选型值点删除。删除后型线在此点就可以自然回弹，就象手工放样中将压铁提起一样。5、自动粗光顺整根型线将整根型线进行粗光顺，并自动更新修改了型值的所有型线的图形。这里所说的粗光顺就是指如果型值点列对应的圆率序列没有正负符号突变，则称此型值点列达到了粗光顺要求。6、自动精光顺整根型线将整根型线进行精光顺，并自动更新修改了型值的所有型线的图形。这里所说的精光顺就是指如果型值点列对应的圆率一次差序列没有正负符号突变，则称此

60、型值点列达到了精光顺要求。因此精光顺必须在粗光顺的基础上才有意义（即如果圆率序列不好，则圆率序列一次差是没有意义的）。操作目的：将船体型线调整光顺。操作方法：（1） 进入船体型线“交互三向光顺”主菜单点击“选择型线样条”；（2） 通过“曲率棒”的变化来判断曲线的光顺型；（3） 通过“增加一个控制点”、“删除一个型值点”、“修改控制点类型”等方法进行单根型线的三向交互光顺。注意事项：（1） 尽量不要修改格子线上的型值点；（2） 所增加的控制点不要在格子线上；（3） 所增加的控制点大部分系统不认为是型线上的点，而只是用来控制型线在某处的走向的；（4） 调整光顺是要三个视图统筹兼顾，同时要注意光顺的

61、步骤。63 HD-SHM2000船体型线系统（八）肋骨型线生成当船体型线基本光顺完成后，可以进行肋骨型线定义和生成了。在生成肋骨以前我们首先需要对肋距肋位进行定义。一、肋距定义点击“L.定义编辑型线”进入“设置型线”界面。在右侧的“型线类型”中选择“F肋骨线”。在“新F肋骨线”中输入肋号；在“P.间距”中输入肋骨间距。在型线图中一般不给出肋号和肋距，要获得这一信息往往需要到给定的基本结构图中去寻找。在基本结构图中可以得到：肋号从-1号开始，到61号结束。#-1#0肋距为500；#0#1肋距为200；#1#61肋距为500，28号肋骨是分舯肋骨。我们这样要做的定义肋骨线工作就是告诉系统肋骨号和相应的肋距。定义方法：在“新F肋骨线”中输入“-1”，表示-1号肋骨；在“P.间距”中输入500，表示从-1号肋骨开始其肋距为500，敲回车键，或