船体三维建模练习.pptx
《船体三维建模练习.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《船体三维建模练习.pptx(47页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 船体结构的三维模型船体结构的三维模型学习目标学习目标学习的学习的知识与能力目标目标1.了解有关船体结构三维建模的背景、意义;2.理解和掌握建立船体结构三维模型的方法和过程;3.理解和掌握将零件定义相关属性后与零件一起定义成块、提取属性的方法和操作过程;4.理解和掌握建立一体化分段结构三维实体模型和进行相关操作的方法和过程;5.理解和掌握利用三维实体的视图功能,生成所需视图的方法和技巧。第第1页页/共共47页页 第五章船体结构的三维模型第五章船体结构的三维模型能力目标能力目标v6.熟练掌握建立船体结构三维模型的方法和过程;v7.熟练掌握将零件定义相关属性后与零件一起定义成块、提取船体结构零件属
2、性的方法和操作过程;v8.熟练掌握建立一体化分段结构三维实体模型和进行相关操作的方法v9.利用三维实体的视图功能,生成所需视图的方法和技巧;第第2页页/共共47页页 教学图片教学图片一组肋板三维模型一组肋板三维模型第第3页页/共共47页页 船体结构三维模型技术背景、意义及学习内容船体结构三维模型技术背景、意义及学习内容 一、是国内外船舶CAD/CAM技术的发展潮流和趋势 二、船体结构三维模型技术具有诸多优点,被越来越多地应用于船舶CAD/CAM中,提高工作效率和质量。三、采用三维实体建模的方式,从方法上是一个质的提高 四、船体结构三维模型技术已成为船舶CAD/CAM应用的基础。第第4页页/共共
3、47页页 五、在船体生产设计中分段结构图、部件图、零件图的绘制,零件明细表的编制,分段重量、重心计算,分段虚拟装配等均有重要应用.六、本章以一个常见的双层底中部分段为例,介绍基于AutoCAD的船体结构三维模型建立及应用,树立学生由二维向三维模式转变的意识。船体结构三维模型技术背景、意义及学习内容船体结构三维模型技术背景、意义及学习内容第第5页页/共共47页页 建立船体结构的三维模型建立船体结构的三维模型建模建模 建立船体结构三维模型的通用软件有许多种,例如AUTOCAD、SOLIDWORK、SOLIDEGE等,本章以广大船舶工程技术人员接触最多、最熟悉的AUTOCAD为例,介绍基于通用软件的
4、船体结构三维模型的建立方法,利用其它通用软件的方法与此会有许多类似之处。AUTOCAD虽然三维功能有限,但其普及程度高、图形功能强大,一旦掌握了用它进行船体结构三维数字模型建立方法和过程,再使用其它软件就显得相对容易得多了。第第6页页/共共47页页 船体结构零件的共同特征与生成零件三维模型的基本方法一、船体结构零件通常可以分为板材和型材,板材和型材又可以按其形状分为平直和曲面类型。二、型材主要采用角纲、T型钢、球扁钢等截面类型。三、尽管船体结构零件类型不同、形状各异,但绝大多数船体结构零件有一个共同之处,就是可以通过其某个方向截面的拉伸生成零件三维数字模型。第第7页页/共共47页页 四、拉伸的
5、路径如果是直线,则生成等截面的柱体,如果是曲线则生成等截面的非柱体,矩形截面沿直线拉伸可以生成板材模型。船体结构零件基本上都可以采用截面拉伸生成零件三维模型。五、实体生成的基本过程是,先将生成对象的截面定义成面域实体(面域的边界一定要完全闭合),再将面域沿着指定的路径拉伸成三维实体。船体结构零件的共同特征与生成零件三维模型的基本方法第第8页页/共共47页页 教学图片教学图片 船体结构常见零件类型及特征船体结构常见零件类型及特征第第9页页/共共47页页 确定零件的基准面、基准点确定零件的基准面、基准点一、零件的基准面、基准点确定的合理,可以使得由零件构成结构模型变得简单、方便,确定零件的基准面、
6、基准点是将零件装配成船体结构模型的需要。二、所谓零件的基准面一般是零件截面所在的平面,用XOY表示。生成截面就在这个平面上进行操作。在模型空间中,零件的基准面可以根据零件的几何特征和空间位置选择和确定,方法是使用AUTOCAD系统提供的用户坐标系统UCS的功能。三、对于平直板材通常将基准面设为与板材平行,曲面板材通常将基准面设为与板材曲面母线或直纹线方向正交。第第10页页/共共47页页 确定零件的基准面、基准点确定零件的基准面、基准点四、对于型材通常将基准面设为与型材长度方向垂直,如图2所示。在图2中,将舭部曲面板基准面XOY设为与板材曲面母线方向正交,就是为了在基准面XOY上先生成舭部曲面板
7、的截面。五、同理将肋骨基准面XOY设为与肋骨样条曲线切线方向正交,在基准面XOY上先生成肋骨的截面。但是生成肋骨要进行一次坐标转换,即先在XOY平面中生成截面,再将XOZ坐标平面转换成XOY坐标平面,在其上绘出肋骨样条曲线,使生成的肋骨截面沿着这一曲线拉伸成为实体。六、对于图2中的矩形平直板,如果单纯从长方体特征出发基准面设在板边截面和板平面上都可以,但是如果考虑其上面可能有开口的话,如人口、减轻口、通焊口等,就应该将基准面设置在板平面上。所以图2中底板、肋板、桁材的坐标基准面都设置在了其板平面上。第第11页页/共共47页页 图图2 2 不同类型零件坐标的基准面不同类型零件坐标的基准面 第第1
8、2页页/共共47页页 确定零件的基准面、基准点确定零件的基准面、基准点u零件基准点通常选择在零件边界的特殊位置,如在零件基准点通常选择在零件边界的特殊位置,如在板材上确定装配构件一面的角点,型材上确定接触板材上确定装配构件一面的角点,型材上确定接触板材表面的角点,这样便于确定零件在结构中的位板材表面的角点,这样便于确定零件在结构中的位置。置。u使用使用CAD系统提供的用户坐标系统系统提供的用户坐标系统UCS操作的方操作的方法是从命令行输入法是从命令行输入UCS命令或从命令或从UCS工具栏中选择工具栏中选择相应图标,工具栏中的图标相当于命令提示中的选相应图标,工具栏中的图标相当于命令提示中的选择
9、项。输入命令后提示为:择项。输入命令后提示为:u输入选项输入选项 新建新建(N)/移动移动(M)/正交正交(G)/上一个上一个(P)/恢恢复复(R)/保存保存(S)/删除删除(D)/应用应用(A)/?/世界世界(W):第第13页页/共共47页页 确定零件的基准面、基准点确定零件的基准面、基准点v选择新建(N)后提示:v指定新 UCS 的原点或 Z 轴(ZA)/三点(3)/对象(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z:v可见新建的坐标系相对原坐标系可以是平移、绕某坐标轴旋转、XOY与某对象的面重合或三点共面重合。通过这些操作可以实现零件的生成和定位。例如,当前坐标系XOY面为分段横剖面时,肋板
10、扶强材截面在XOZ面上,这时需要使用UCS命令新建绕X轴旋转90度的坐标系,并将视图设置为新的当前坐标平面。第第14页页/共共47页页 生成三维实体零件生成三维实体零件v一些便于在空间直接定位的零件,可以根据零件基准点直接在零件的空间位置处生成三维实体零件,例如底板、行材等。方法是首先确定分段的空间位置,例如将外底板内表面与XOY平面重合,XOZ平面与第一道肋板表面重合,YOZ平面与第一道行材表面重合。至于坐标平面与零件重合在哪侧表面,则按船体理论线规定。第第15页页/共共47页页v 确定零件基准点在空间的位置,例如外底板角点坐标就应该是X为距第一道行材距离,Y为距第一道肋板距离,Z为零。接下
11、来以此基准点为基准点在相应的基准面上就可以生成所在空间位置处的零件。那些不便于在空间直接定位的零件,可以先在其它地方生成三维实体零件,再在其所依附的零件上定位,共同组合成部件后再定位到应该定位的位置,例如各种扶强材、加强筋等。第第16页页/共共47页页 生成三维实体零件生成三维实体零件v 对于有开口的零件,例如有人口、减轻口、通焊口等的肋板和桁材,要先将板材和开口在同一坐标平面上定义成面域,再利用系统的求差集的功能,求出板减去开口后的面域,最后根据板厚生成带有开口的三维板。定义面域命令是REGION,可以从命令行输入,或从绘图菜单和工具栏中选。第第17页页/共共47页页 生成三维实体零件生成三
12、维实体零件v 注意定义面域对边界要求十分严格,要求边界线必须完全闭合。所以,对那些边界线复杂的零件要格外注意。求差集使用SUBTRACT命令,可以从命令行输入,或从绘图菜单和工具栏中选。注意面域之间求差集要求面域必须在同一平面。这些命令的使用过程,在此不一一介绍。如果读者对AUTOCAD的使用不十分深入,请阅读系统帮助文件。第第18页页/共共47页页 根据结构特点将零件装配成为部件根据结构特点将零件装配成为部件v 与实际分段装配类似,生成分段数字模型在许多情况下也需要先将零件装配成部件,再装配成分段结构,这样能够更方便。例如双层底分段中的肋板与其上的扶强材先一起定义成部件,再作为一个整体进行装
13、配、复制,要比单独作为零件处理方便得多。还有桁材等也可以与其上的扶强材先一起定义成部件。系统生成的三维肋板和桁材部件如图3所示。第第19页页/共共47页页 图图3 肋板和桁材部件肋板和桁材部件第第20页页/共共47页页 装配生成分段结构三维模型装配生成分段结构三维模型一、装配顺序从下向上,先板材后骨材,部件作为整体装配二、构成分段结构三维模型零件有两种情况:三、一种是如前所述根据零件的空间位置,由零件的基准面、基准点直接在相应位置生成。这一过程中要注意利用用户坐标系和视图功能。四、一种是将先前在其它位置定义的块(包括部件块)插入到相应位置装配成分段结构三维模型。这一过程中要注意利用块的插入功能
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 船体 三维 建模 练习
限制150内