船体放样---求空间某线线段实长的方法

广东省技工学校文化理论课教案（首页）（代号A—3）

教学过程（代号A—4）

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《船体结构与制图》课程标准

《船体结构与制图》课程标准 一.前言 （一）课程的性质和作用： 《船体结构与船体图识绘》是船舶工程技术专业的一门核心专业课程，是学生学习船舶工程技术的专业基础课，也是学生职业岗位能力的基本能力训练课程。其功能在于让学生通过一系列船体结构的模型、实船、船体图样的识读及船舶图样的绘制，认识船体结构的形式、构件种类、构件名称，掌握船体制图的有关标准、规则和船体图样的绘制方法，从而具备船体加工与装配、造船生产设计、生产组织与管理等职业岗位所需要的基本能力，为学生顶岗就业夯实基础；同时培养学生认真细致、精益求精的工作作风，并为后续专业课程的学习作好前期准备。 后续课程是“船体放样”、“船体建造工艺”、“船舶质量检验与管理”等。 （二）课程基本理念： 本课程的功能是通过对船体结构和船体制图的基础知识，使学生掌握识读和绘制船体图样的基本技能，和把图纸转化为模型的过程，提高学生船体结构分析能力和识图、制图能力,为学生的后续课程打下坚实的基础，同时也为今后在船舶企业从事船舶生产设计、船体检验、计划调度、编制建造工艺等岗位打下基础，使学生具备胜任船体检验员、计调员、船体工艺员等工作岗位的基本知识和能力。 （三）课程设计思路： 本课程的总体设计思路是以船舶工程技术专业（船体方向）在船体结构的认知及识图、绘图相关工作任务和职业能力分析为依据确定课程目标、设计课程内容，以工作任务为线索构建任务引领型课程。 课程结构以识读和绘制船体图样的任务为线索，以“必需、够用，兼顾发展”为原则，包括船体结构、船体图识读和绘制、船体结构节点的模型制作及型线图、分段结构图等图样的手工及计算机绘制，将船体结构的认识和船体图识读与绘制融为一体，让学生用纸板制作船体结构用型材、板材和结构节点模型，加强对对船体结构的认识，理解船体结构的视图表达，让学生通过识读、绘图等活动，增强各种图样识读和绘制的实践技能，掌握型线图、分段结构图等的手工和计算机绘制方法，形成相应的职业能力。课程内容的选取，围绕完成相应的工作任务，按照培养目标和学生的实际状况，重点突出识读、绘图能力的培养。以工作任务为中心，密切结合专业能力要求，采取课堂教学与现场教学交替的形式，实现教学做一体。积极开发学习资源，为学生提供多种学习媒体与学习机会，教学效果重点评价学生识读、绘制船体图样、船体结构节点的模型制作及型线图的绘制方面的职业能力。 本课程建议课时数为80学时。 二.课程目标 （一）课程总体目标： 通过本课程的学习，使学生在读图、绘图的训练过程中，逐步掌握船体结构的分析能力与识读

第一部分船体型线放样

第一部分船体型线放样 一、填空题 1、船体放样方法有实尺放样、数学放 样、比例放样； 2、船体放样内容有_船体理论型线放样_、_肋骨型线放样_、_船体结构线放样_、_船体构件展开_、_为后续工序提供资料_； 3、理论型线放样步骤是_首、尾轮廓线放样、_甲板线放样、_三组型线放样； 4、肋骨型线放样步骤是在纵剖线图和半宽水线图上作各肋位垂线 _______、 _量取纵剖线图和半宽水线图同一肋骨号的高度型值和半宽型值_______、_将上述两型值转录到横剖线图上，用样条光顺连接各型值点______、 _画出各肋位的梁拱线___； 5、梁拱曲线的绘制方法 有、、 ； 6、平面上的一点位置需 用和表示； 7、水线图中格子线由_纵剖线___和____站线____组成； 8、横剖面图中格子线由_水线______和__纵剖线组成； 9、纵剖面图中格子线由__水线__和__站线_组成； 10、W面图中横剖型线由值 和值确定； 11、型线光顺性指_曲率和缓地变化、_无局部凹凸起伏_和__无突变现象； 12、首柱放样包 括、和 ； 13、首圆弧绘制包括首柱中心线、首圆弧圆心连线_、_首圆弧折角线_和_首圆弧切点连线_； 14、作首圆弧切线方法有__样条法__和__型值法______； 15、膨出导流结构 分和两种； 16、尾轴出口处肋骨型线修正是确定一个圆弧和两 个圆弧； 17、外板接缝线的布置应先排纵向___接缝线，后排__横向___接缝线；

18、纵向结构线放样就是在肋骨型线图上画出纵向构件与船体型表面__的交线、_纵向构件与各肋骨剖面___的交线，以及； 19、船体构件有构件、构件和 3类； 20、船体构件有___平面_____和___曲面_____两种； 21、求空间直线实长方法有_直角三角形法__、_旋转法_和__直角梯形法__； 22、柱面体展开用_十字线法__，锥面体展开用_十字线法__，任意可展曲面用_测地线法_； 二、选择题（单选或多选） 1、型线修正应保持不变的尺度 是（） a.总长 b.设计水线长 c.垂线间长 d.首进水角 2、型线绘制，每对型值 应 （ A ） a.型值应符合一致性 b.型值不要一致性 c.投影关系无关紧要 d.型线估计差不多就行 3、船体模表面 是 （ A ） a.船体内表面 b.船体外表面 c.船体外板中性面 d.型表面加上板厚 4、同层甲板只 做 （ A ） a.一块梁拱放样板 b.二块梁拱放样板 c.三块梁拱放样板 d.四块梁拱放样板 5、首柱放样应 先 （ A ） a.画首圆弧 b.不画首圆弧 c.画圆心曲线 d.不画圆心曲线 6、尾轴出口处肋骨型线修正 应（） a.不求正圆弧半径 b.先求出正圆弧半径 c.不求反圆弧半径 d.先求反圆弧半径 7、横中剖面将船体分 为（ B ）

第二章船体型线放样

第二章船体型线放样 一、填空题 1、船体放样方法有___实尺放样_____、_比例放样_、_数学放样__； 2、船体放样内容有_船体理论型线放样_、_肋骨型线放样_、_船体结构线放样_、_船体构件展开_、_为后续工序提供资料_； 3、理论型线放样步骤是_首、尾轮廓线放样、_甲板线放样、_三组型线放样； 4、肋骨型线放样步骤是_在纵剖线图和半宽水线图上作各肋位垂线_______、 _量取纵剖线图和半宽水线图同一肋骨号的高度型值和半宽型值_______、 _将上述两型值转录到横剖线图上，用样条光顺连接各型值点______、 _画出各肋位的梁拱线___； 5、水线图中格子线由_纵剖线___和____站线____组成； 6、横剖面图中格子线由__水线______和__纵剖线_组成； 7、纵剖面图中格子线由__水线__和__站线_组成； 8、型线光顺性指__曲率和缓地变化、_无局部凹凸起伏 _和__无突变现象； 9、型线投影一致性指_长对正、高平齐、宽相等 _； 10、首圆弧绘制包括_首柱中心线、首圆弧圆心连线 _、_首圆弧折角线_和_首圆弧切点连线_； 11、作首圆弧切线方法有__样条法__和__型值法______； 12、型线修正应保持不变的尺度是__船体主尺度_、_设计水线进水角__、__出水角______和___中横剖面型线_____； 13、外板接缝线的布置应先排__纵向___接缝线，后排__横向___接缝线； 14、纵向结构线放样就是在肋骨型线图上画出_纵向构件与船体型表面__的交线、_纵向构件与各肋骨剖面___的交线； 15、船体构件有___平面_____和___曲面_____两种； 21、求空间直线实长方法有_直角三角形法__、_旋转法_和__直角梯形法__；

船体型线放样

第一章船体型线放样 第一节型线放样的概述 船体是一个光顺的空间曲面而围成的封闭体，一般呈流线型，主要是减少航行时的流体阻力。船体的线型又与船舶的用途不同而有区别，例如：商船一般较肥胖；工程船舶（浮吊，船）是方型；攻击型水面舰艇较瘦长；水下潜水艇的线型更为特殊，这主要是为了适应船舶所赋予的任务而定的。同时线型的设计又和科学技术水平的日益提高而发展，如船用新型大功率动力装置的研制成功，多缸高速柴油机，大型低速柴油机等大大的促进线型的设计，五十年代前后曾风行一时的水翼艇，第二次世界大战期间出现的鱼雷快艇，一直到运输船舶采用球鼻艏等都使船舶线型设计有新的发展。 但是有些船舶由于线型设计复杂，造成建造施工的许多不便，既费料又费工时，有些纯属装饰性，实用价值不一定大，故从国外新造船舶的设计来看，大有改革之势。近年来随着“数放技术”的推广应用，国外船体线型数学光顺的发展趋势从模仿手工方法发展到根据原始型值直接建立数学方程的方法，直接用数学方法设计光顺的船型，即所谓数学船型。如果在不久将来能实现和推广，就可取消型线放样这道工序，这对放样工来说，确实是一次飞跃。 下面我们专门介绍手工实尺放样的一般概念，步骤及修改方法。 一、放样间的任务 所谓放样，就是用１:１（１：１０）的比例画出船体及其构件的真实形状。采用１：１放样称为实尺放样;采用１：１０放样称为比例放样（已淘汰）。 放样间的工作范围，各船厂不尽一样，大型船厂各工种间的分工比较细，工作内容比较专业化；而中、小型船厂分工则比较粗，工作内容相对地比较多一些。下面以中、小型船厂为基础来介绍放样间的工作。 １.根据设计单位所绘制的型线图和型值表进行型线放样，以获得船体正确的、光顺的三组型线，即横剖线、水线和纵剖线。在此基础上进行肋骨型线放样，并根据基本结构图，横剖面和分段结构图进行结构线放样。根据外板展开图进行外板接缝线放样。 ２.根据所得的肋骨横剖面型线进行外板的构件展开。 ３.制作平面加工、下料和装配用样板。 ４.制作曲度复杂的构件的立体样板和船首部锚链筒、锚穴模型。 ５.绘制拼板草图和号料草图。 6.为配合船体装配工作，应准备胎架和分段画线的型值资料以及船台装配所必需的型值数据。根据所得数据进行现场施工配备工作；胎架画线、分段画线以及船台上的船体分段定位，找正和分段大接头画线等。 7.船体壳板、舱壁和构件的号料工作。 上述各项工作实质上包括放样、号料和画线三大项工作。第6、7两项工作，有些船厂放样间仅提供数据型值，其他工作均由装配工和号料工完成。 理论型线图上的三个互相垂直的投影图，就是表示船体表面在三个投影面上的轮廓和剖面形状。 １.纵剖面（侧剖面） 船体的纵中剖面和平行于船体中心线进行剖切的船体表面相交所得之剖面形状称纵剖面图，其外形曲线即为纵剖线或直剖线。 ２.水线面（平面图） 甲板的平面投影和平行于船体基线进行剖切、与船体表面相交所得的剖面形状，称水线剖面，其外形曲线即为水线。

2-1 船体理论型线放样(1)

武汉船舶职业技术学院船体教研室 船体放样课程课堂教学设计编写者：何志标 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减； 2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。

项目二船体理论型线放样 项目2.1 船体型线图（lines plan）的基本概念 1、船体型线图的投影关系 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和外形轮廓线的投影线表示船体外形的图样。 2、船体型线图的三视图 （1）纵剖线图（sheer plan）：纵剖线（buttocks）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。 3、基本型线的投影特征 4、型线的精确性 光顺性（fairness）：型线曲率和缓变化，没有局部凹凸和突变。 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，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（1） （一）格子线（grid）的绘制 按设计型线图中的垂线间长、型宽、型深、水线和纵剖线间距绘制。 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（molded base line） 基线是型线图最重要的基准线。 （1）铅垂线法 用直径0.5～1mm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1.5～2m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。 （2）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1500～2000mm划出各点，然后按上述同样方法划出基线。 2、作站线（station ordinates） （1）在基线上量出各站号等分点，并标出站号（station No）； （2）作首、尾垂线和中站线；

船体型线光顺

HD-SHM 2000船体建造系统 船体型线交互三向光顺系统 一、三向光顺的数学模型 该系统是通过对船体曲面上的型线进行光顺来达到船体曲面光顺的。型线的取法有下述几种： 1、水平剖面线，可取若干高度值来获取一组水线。 2、纵向剖面线，可取若干半宽来获取一组纵剖线。 3、横向剖面线，可取若干离舯值来获取一组站线，另取若干离舯值来获取一组肋骨线。 4、空间曲线，它是控制船型的主要曲线，有折角线、切点线、轮廓线三种类型，作为三向光顺时的控制曲线。 5、甲板线，是船舶甲板与船壳的交线，它也是一种空间曲线，不参加三向光顺，由甲板中纵剖线（中昂）根据甲板抛势翻出。 6、其他剖面线及空间曲线。如船体圆头切点线、底平切点线、艉封板线等。 所谓三向光顺即指上述曲线在水平面、纵剖面、横剖面上的投影曲线都达到光顺，而这些曲线是由许多型值点经拟合连接而成的。在该系统中，曲线上的型值点以及首末点导数都是由数据表（以下称型值表）提供的。 该系统根据横剖线的类型分成站线三向光顺和肋骨光顺两种处理方法，用户可先进行站线三向光顺，然后在光顺后的水平面和纵剖面上插值生成肋骨型值表，最后进行肋骨光顺生成肋骨样条文件。 该系统是将全船分成前后两部分，分别对其进行光顺的。前后两部分的船长方向坐标都是离舯值。当船体无平行纵体时，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。 二、系统功能 该系统有下列主要功能： 1、存取船体型值表，将船体型值表从文件读入内存或建立新船。 2、型线显示控制，决定要显示的型线以及要处理的横剖线类型（是站线还是肋骨线）。还可进行前后半船的型线图形对接。? 3、光顺前处理，对边界线及空间曲线等进行自动光顺，并可执行水线和站线的二向光顺和水线圆头切点线光顺。 4、站线自动三向光顺，自动对站线、水线和纵剖线型线进行三向光顺。 5、单根型线的交互三向光顺，交互光顺一根型线，并自动修改三向相关的型线。