【独家推荐】CATIA V6船舶结构建库，专业人士手中的新宠儿

风过无痕

作为大型系统工程，船舶设计涉及的专业范围广泛，如何利用数字化技术最新成果，提高船舶设计、建造、使用、维修保障等全寿期管理的效率，已经成为世界造船强国争相占领的技术制高点。
三维设计技术在航空、航天、船舶等领域得到广泛应用。国际上面向船舶领域的三维设计软件主要有美国PTC公司的CADDS5、西班牙Senermar公司的FORAN、瑞典考库姆公司的TRIBON，法国达索公司的CATIA。
作为目前主流的CAD/CAE/CAM一体化软件，CATIA采用面向组件的思想，软件架构合理，程序运行效率高，且为二次开发提供的接口较多，用户可根据需要扩展应用。不仅如此，CATIA与产品全寿期管理（PLM）集成后基本覆盖了所有产品的设计与制造的全寿期。
目前，CATIA主要的问题是并非针对船舶领域开发，虽然在航空、航天和汽车设计制造领域应用较多，但在船舶领域的应用较少。
近年来，达索公司又推出了CATIA V6版本，引起了国内船舶行业的关注。该版CATIA软件为用户提供了较为完整的船舶设计模块，可用于船舶结构的三维设计，而国内尚处于该版本三维设计的探索阶段。
结构建库作为船舶设计的重要组成部分，有必要利用知识工程技术，建立大量供设计重复调用的板材、型材等标准件，从而达到提高设计效率的目的。
CATIA V6的应用过程中，面临的挑战是与国内船舶设计流程的融合，软件自带模板不足以满足国内船舶设计的需要，且不包含任何行业的标准的结构数据。
为此，卢永进博士的团队，深入开展了船舶三维设计轮机建库关键技术、以及基于CATIA V6的船舶结构资源数据配置、标准创建流程及工程应用等的研究，旨在为三维结构建库的船舶数字化设计提供有效的二次开发途径。

船体结构模型
基于CATIA V6的船舶结构建库方法
中国舰船研究，2016, 11(6): 35-39
三维设计正成为船舶行业的技术发展方向，作为法国达索公司开发的CAD/CAE/CAM一体化软件，CATIA已成功应用于航空、航天、汽车、船舶等领域。
近年来推出的CATIAV6软件为用户提供了较为完整的船舶设计模块，可用于船舶结构三维设计。然而，船舶结构建库、资源配置、结构特征树的创建等关键技术尚未所知。
本文阐述了船舶三维结构建库的重要性，分析了CATIAV6结构资源数据配置的策略，详细说明了一系列资源表的具体功能。基于将知识工程引入三维结构库中，对CATIAV6结构标准件创建展开分析，可为船舶设计人员提供一个全新的建库思路。
一、船舶结构建库概述
船舶结构建库工作涉及资源数据配置和结构标准件创建两大方面。资源数据配置将Common GeometryResource和Structure Resource两大资源集在创建完成后绑定到具体项目，其中，CommonGeometry Resource资源集定义总体专业资源，主要包括船壳曲面和全船坐标系；而StructureResource资源集定义船体专业资源，主要以数据表结合后台模型关联的形式存在，数据表包括开口表、开孔表、端切表和材料表等内容。同时，对应数据表解析生成一系列结构标准件存入数据库，在结构基础设计和详细设计时，将有效提取结构资源数据进行三维建模。

二、船舶结构资源数据配置
结构资源数据配置在DataSetup中操作完成，涉及CommonGeometry Resource和Structure Resource两大资源集的创建和关联具体项目。
CommonGeometry Resource资源集数据主要在SpaceReferential，Structure FunctionalDesign（SFD）和StructureDesign（SDD）3个模块中应用，而StructureResource资源集数据应用于StructureFunctional Design和Structure Design两大模块。
资源集通常由一系列资源表组成，资源表是指资源集中的数据表、库、设计规则以及位图等类型文件，这些文件组成结构基础数据源，服务于结构设计。

三、结构标准件创建流程
在结构资源数据配置完成后，针对型材和贯穿开口等标准构件与几何外形，需通过CATIAV6软件进行参数化建模，并将其与设计表关联，最终解析生成几何标准件，以便设计时利用几何标准件进行三维建模和数据提取。
其中，设计表数据应与相应资源表数据保持一致。作为船体结构中的常用型材，轧制型钢分为扁钢、角钢、球扁钢、I型钢、槽型钢等，建库时根据标准规范整理数据，并抽象出截面特征，对零件名称进行合理定义。

型材截面创建流程图

四、标准件工程实例创建
在工程实际中，船体结构中存在大量的标准构件及标准外形，如板材、型材、贯穿开口、结构开口、型材端部形式、坡口等，为更好地分析结构建库工作，以某型科考船的船体结构为例，开展实际的结构标准件创建和模板定制。科考船主要板材和型材为B级船体结构钢，冰区加强区域外板采用D级船体结构钢，均为钢质全焊接结构。全船拥有接近一万个结构部件，针对数量较多的相同或相似部件，全面开展清理工作并构建基础库。

典型结构设计模板

卢永进，1982年生，2010年获得清华大学工学博士学位，毕业至今在中国舰船研究设计中心工作，主要从事船舶推进系统设计和船舶信息化。受权发明专利1项；以第一作者发表论文20余篇，其中SCI/EI/ISTP检索8篇；编写专著3部。

李涛涛，1988年生，2014年获武汉理工大学工学硕士学位，毕业至今在中国舰船研究设计中心工作，主要从事数字化设计与虚拟仿真，发表论文5篇，取得1项软件著作权。
[1]卢永进,朱进,李涛涛.基于CATIA V6的船舶结构建库方法[J].中国舰船研究, 2016, 11(6): 35-39.
[2] 倪海参,汪学锋.从CATIA到TRIBON的板架结构数据转换方法[J].中国舰船研究，2012，7（5）：66-70.
[3] 顾敏芳，汪学锋.Patran集成Fluent处理中模型的转换［J］.中国舰船研究，2010，5（1）：6-9，13.
[4]  陈捷捷，李焱，吴波.基于CADDS5和VB的三维船体结构重量重心及材料统计计算系统［J］.中国舰船研究，2007，2 （4）：51-55.
[5]  李焱.三维设计在船体结构中的应用［J］.中国舰船研究，2007，2（1）：14-18.
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摘要和全文链接《中国舰船研究》2017年第12卷第1期在www.ship-research.com以及中国舰船研究微信公众号上发布，可在电脑端及微信订阅号中浏览全文。微信专题精选部分文章重点推送。

妙妙

不灌水就活不下去了啊！

Unw

楼上的这是啥态度呢？

风过无痕

楼主内心很强大！

yang1680

看在楼主的面子上，认真回帖！

来日方长

楼主的文笔不错！

东京。

楼主的帖子实在是写得太好了。文笔流畅，修辞得体！

啊华妹

怎么我回帖都没人理我呢？

suicide_fish

不错的帖子，值得收藏！

身在江湖

态度决定一切，不错！