Tribon船体设计软件介绍
Tribon船体生产设计应用
2006-9-29网友评论1条点击进入论坛
Tribon系统是一套计算机辅助设计、生产及信自、集成软件系统，可用多种方法建立三维船舶数字模型。应用统一的船舶数字模型，在船舶设计的各个阶段能够实现各专业之间的信息共享，从而可以通过网络实现并行设计，降低专业间的协调成本，减少设计和制造中的修改工作量，提高设计质量，缩短设计周期。
Tribon系统建模
船体建模的目的是建立船体的信息模型，应用Tribon系统的以下模块进行船体生产设
计:
船体标准初始化模块(Initiate Hull Standards);
平面建模模块(Planar Hull Modeling);
曲面建模模块(Curved Hull Modeling);
装配计划模块(Assembly Planning);
焊接计划模块(Weld Planning);
生产信息界面(Hull Production Interface);
套料模块(Plate Nesting).
各模块功能如下:
船体标准初始化模块
通过该模块对其它船体模块正常运行所需参数及文件进行配置，建立起船体生产设计所需的Tribon系统船体标准。系统初始化工作是Tribon船体系统应用中很重要的一个环节，
主要包括以下内容:
船型参数设置。输人船型参照、结构参照、分段名、分段划分、定义肋位号和纵骨等信
息;
型材规格、端切形式和连接形式以及面板参数设置;
贯穿孔和补板参数设置;
坡口形式参数设置;
肘板类型规格参数设置;
材质参数设备;
零件编码参数设置;
套料参数设置。
平面建模模块
利用该模块输人结构数据，进行船体内部平面板架结构的建模工作，除定义结构信息，还可加放相应的工艺信息，白动进行零件编号等，建模完成后出分段结构图。平面建模与曲面建模是同时进行、交叉作业的，平面建模的比重较大。因为平面建模要参照曲面建模的结
果，通常曲面建模要先于平面建模。
曲面建模模块
利用该模块进行曲面构件的结构建模工作，主要是外板板缝线生成，外板型材生成和曲
面(通常指外板)板架的生成。加放相应的工艺信息，建模完成后出分段外板展开图。
装配计划模块
需要细致的考虑分段建造方法，确定小组、中组和大组的划分，然后进行模拟装配，使各零件具有了装配代码，其过程实际上就是计算机模拟造船，在模拟的过程中能发现装配的问题和模型自身的问题，此时需及时的反馈到建模人员，做相应的修改。该模块提供了强大的出图功能，可以出组立作业图，该作业图以组立为单元，通过立体图和平面图，配以组立零件配套表，全面直观的反映了装置作业信息，像一本连环画一样，它是“傻瓜式造船”的
一部分。
焊接计划模块
焊接计划模块是Tribon生产系统的一部分，利用Tribon平面、曲面建模模块生成的模型和装配计划生成的装配树，根据设定好的焊接配置文件，可以自动的检测出所有焊缝，从模型中读取对接焊缝的坡口信息，为角接焊缝设定焊脚高度，并可排定焊接顺序，最后生成焊接报表和焊接顺序报表，报表中的焊接信息为工时定额提供确切的数据。
生产信息界面
该模块信息量巨大，提供了强大的生产信息计算提取功能。分段模拟装置工作完成后，可在该界面完成以下工作:从模型中分离出零件并送人零件数据库;出零件表原始数据，通过自选开发的外挂程序对该数据进行整理，生成满足生产需要的零件表;出材料清单、型材加工图和套料表，进行型材套料生成切割数据，重量重心计算;生成样板数据和图纸，生成胎
架数据和图纸等。
套料模块
利用该模块对板材数据库中的零件进行套料工作，出数控切割、门式切割、板条切割和
光电切割等版图并生成相应的切割文件。
由上面所述可知，充分利用这七大模块，能够实现的不仅仅是三维的船体结构模型，而且包含大量的工艺信息和管理信息。Tribon系统以“生产信息模型(PIM)”为核心，实现了
设计、生产与管理信自、的集成化。
船体生产设计
船体生产设计全面应用了Tribon系统，导致船体生产设计的内部工作流程发生了很大的变化，Tribon的操作流程基本上决定了船体生产设计的内部工作流程。船体内部通常分为建模组、工艺组、后处理组和特殊技能人员。特殊技能人员是指系统支持人员、专业的焊接技术人员和船体工艺人员。较多传统专业划分，新的职能组其工作内容有了巨大的变化。
前期设计准备工作
图纸准备工作:生产设计全面展开前，需要完全包括分段划分图。材料订货清单、全船理论线图、临时工艺孔布置图、全船精度管理图等文件的设绘。整理好设计院所提供的详细设计结构图纸和文档，建立起分类保管体系，电子版的目录结构和权限设定，方便员工查看
调用。
详细设计图纸质量反馈:细心研究设计院所提供的结构图纸，针对模糊结构和不合理结
构，适时提出反馈意见。
生产设计标准制定:以厂标为依据，此处指Tribon系统运行标准，包括分段板架命名规则、贯穿孔及补板形式、切口及开孔形式、型材端切形式、肘板形式、坡口标准等，为建模
工作提供标准化依据。
初始化设定工作:为船体建模工作提供系统保证。
制定“设计方针书”;设计方针书作为指导生产设计的工作纲领，同时根据生产部门的工作计划制定生产设计节点计划，将计划具体落实到每位设计人员。
钢材订货工作:按照HANA模式以分段为单位，计算器加比例尺进行手工套料订货，翔实
完全各分段的钢材分配图并备案。
船体生产设计内部流程
以分段为单位，船体生产设计典型的Tribon的操作流程如下: 根据送退审结构图纸和船体设计标准，利用平面建模模块和曲面建模模块，完成船体结构建模、工艺信息加放和船体结构图的出图工作。
根据分建造方案，利用装配计划模块完成分段小组、中组、大组装配，生成各零件的装配代码，确认后利用生产信息界面进行板架分离，生成船体零件，分别投放到板材数据库和型材数据库中，利用平面建模模块进行零件号编码，出分段作业图。
至此分段建模工作结束，此时的分段模型包含结构信息、、零部件装配信息、精度管理信息和焊接信J白、，是一个完整的分段信息模型。由于Tribon采用了统一的船舶数字模型，装配树可及时更新。在进行结构、工艺校对前，模型已经基本正确了，所以可提前进行装配计划工作。此外，为了满足施工工艺要求，经常需要建模人员修改模型，同时也会发现一些建模差错，而通过板架分离和零件号编写，也可以查出建模中的问题。这样，图纸校对和模型校对双管齐下，保证建模的合理性和正确性。
分段建模工作结束后，进行的是满足生产要求的生产信息提取工作，主要利用生产信息界面来完成。内容包括生成分段零件表原始数据，利用自行开发的程序对该数据进行整理，生成生产所需零件表;出型材加工图和套料表，进行型材套料生成切割数据，重量重心计算，吊码布放;生成样板数据和图纸、生成胎架数据和图纸等。
后处理也是生产作息提取的一部分，利用套料模块进行板材套料，出分段数切、门切、板条切割版图，生成相应数据，然后利用生产信自、界面整理出材料出库单。
Tribon船体系统的改进和拓展
目前平面建模模块在应用上是以分段为单位进行建模的，这将导致横舱壁或纵舱壁要许多人按分段划分分别来建模。但Tribon系统提供了Jumbo Panel(即大板架)的建模功能，而且还具有Panel Jumbo Split功能，也就是说许多主体结构可以用大板架来统一建模，然后分割到各分段中去，结构细节由各人完善。由此，可在全船展开大板架主结构建模，可显
著提高建模效率。
涂装方面也需用装配计划模块，可以根据需要生成立体消隐图，而且系统可以比较方便地提供部分涂装面积数据。这两者对于涂装工艺而言，是必需的，故可以考虑涂装工艺放到Tribon系统中来做，实现数据、图形共享，减少不必要的重复劳动。
装配计划和焊接计划两个模块结合使用，在 1007船出图形式的基础上，进一步听取生产部门和管理部门的意见，综合优化后投人使用，不只是Tribon应用方面的又一重大突破，更是推进“一级定额”，提升管理力度、管理水平的飞跃。
(完整版)三维机械设计软件对比
三维机械设计软件对比 一、如果你是机械设计，那么强烈推荐学习SolidWorks 这个软件的最新版本是SolidWorks 2010，但笔者推荐使用SolidWorks 2008 因为这个版本比较稳定。SolidWorks 有以下几大优点： 1、软件的亲和力比较好； 2、容易上手，特别适合初学者； 3、其它主流三维软件有的功能它都有。 这个软件的缺点是对电脑的要求比较高。 二、如果你是模具设计推荐你使用pro/E 这个软件使用的人比较多，功能很强大，尤其在曲面生成方面性能优异。缺点是软件的亲和力比较差，初学者比较困难。 三、如果你是经常和数控机床打交道的，那么推荐你学习UG 这个软件在和数控编程的结合方面有非常优异的其特色。 ?目前国内外的三维设计软件主要有来自美国PTC公司的高端Pro/E, 美国UGS公司的高端UG 和中端Solidedge，法国Dassault公司的高端CATIA和中端Solidworks，以及Autodesk 公司的Inventor。同时，这两年国内院校开发的北航海尔CAXA在低端市场也占有一定份额。 根据调研结果，下面将这几个软件从公司背景到产品功能做个系统的比较，便于最终决策。 公司、软件背景 PTC：美国公司，有三维设计软件Pro/E和产品数据管理软件Windchill，以一体化的产品 解决方案而著称业界。从三维设计、分析、仿真/优化、数控加工、布线系统到产品数据管理 等各方面都有相应模块，产品覆盖企业设计/管理全流程。它的销售方式是根据企业不同阶段、 不同层次的需求，购买相应的模块，逐步扩充形成完整的产品研发系统，保证了企业在 CAD/CAE/CAM/PLM方面有统一的数据平台。 PTC公司成立于1989年，是目前三大设计软件公司最年轻的，拥有最先进的技术，公司名称为参数技术公司，在美国Nasdaq上市，其Pro/E软件以参数化、全相关、实体特征设 计文明，在通用机械设计行业占据领先地位。典型用户：卡特匹勒、John-Deer、小松、现 代重工、北起、徐工、宣工、柳工、厦工等。 销售模式：直销/渠道，在中国有6家办事处，215名员工，800免费售后服务热线中心（中国热线中心22个技术支持）。 UGS：美国公司，有高端三维设计软件UG和产品数据管理软件TeamCenter，近年来先后
常用船舶设计软件对比
常用船舶设计软件对比 目前，国际上常用的船舶设计软件有如下几种: Tribon Tribon 系统是由瑞典KCS(Kockums Computer System AB)公司设计开发的一套用于辅助船舶设计与建造计算机软件集成系统。Tribon集 CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)与MIS(信息集成)于一体，并覆盖了船体、管子、电缆、舱室、涂装等各个专业的一个专家系统。 总体上Tribon系统可分为船体设计、舾装设计、系统管理及维护三大部分。该软件是一个出色的集成系统，也是一个庞大的系统，它具有许多其他系统所不具备的优点。Tribon推出的新版本较过去添加了很多新的功能，如在设备选择、合同设计等方面的功能。我国使用该设计软件系统的公司有：广船国际股份有限公司、江南造船（集团）有限公司等。对我国的用户来说，该软件存在的缺点有：数据开放性不够，数据库系统自成一套与常用的数据库缺少接口等。 TRIBON的第一个软件包是TRIBON Solution。在2004 TRIBON Solution 被AVEVA集团收购，M3是tribon的最新版本。它包括初始设计模块，基本设计，船体建模，船舶配件模块，装配计划和工件准备模块。运行于windows系统，在造船工业排他性发展。（注：言下之意是说tribon和其他程序的接口、兼容等方面过于保守）
vantage marine是AVEVA基于已有着名的PDMS（工厂设计管理系统）发展的新产品。vantage marine的意义在于它是PDMS配件模块和tribonM3船体和基本应用程序的联合产物。 NAPA NAPA 公司首次在船舶设计软件中采用3D技术，并在船舶初步设计和基本设计阶段提出了3D NAPA船舶模型的概念，这一概念己得到广泛认同。利用NAPA Steel设计师们可以在较短时间内迅速完成结构初步设计和重量、成本计算，生成可供送审的技术文件和图样，并根据需要生成结构有限元计算所需的网格模型。在NAPA于 2003.1发布的版本中具有的最新的功能之一是提供了许多软件与NAPA Steel之间的接口，比如说Tribon Hull和Nupas-Cadmatic，以及其它一些典型的经常使用的船舶设计系统。其中与Tribon之间的接口可以实现：曲线的转换、表面的转换、图的转换等。 FORAN FORAN 的开发和维护者SENER Ingeniería y Sistemas SA公司成立于1956年，是西班牙最大的私营独资的工程公司。利用50多年的船舶设计经验，SENER保证其最终产品是可信赖的、高效的工具，帮助用户实现其唯一的目标：让船舶的设计和建造更快、更好、更节省。 FORAN软件是一个囊括了船、机、电、涂、舾装各个专业的强大设计软件。在船舶设计和建造中，从开始的方案设计、初步设计和送审设计
机械常用软件比较
机械常用软件比较 常用软件简介 1. UG UG(全称Unigraphics)是美国EDS旗下PLM Solution-UGS公司集CAD/CAM/CAE于一体的大型集成软件系统。UG最早源于麦道飞机公司的航空航天尖端设计制造技术，并逐步发展成为独立软件系统。后随着麦道并入波音而于1991年并入EDS，并成为EDS-PLM Solution 部门。UGS是EDS面向制造业Plan(计划)、Design(设计)、Build(制造)与Support(服务)的UGS PLM解决方案(包括E-factory(数字工厂)、NX(下一代CAX系统)、PLM Open(开放平台)、Solid Edge、Teamcenter(协同管理框架)和Product Index等)的核心构件之一。 UG系统主要应用于包括通用汽车在内的汽车、国防、机电装备等行业的大型制造企业，是全球应用最为广泛的高端工业软件系统之一。并于1990年初随着通用汽车的引进而正式进入中国。UG NX是新一代覆盖产品全生命周期的数字化产品开发系统，在原有所有版本基础上对各个模块全面进行了功能增加和性能增强，同时溶入了很多原来I-deas软件(UGS于20世纪90年代末收购了SDRC公司及其I-deas软件)的优秀功能和操作模式。NX内核部分扩大了知识语言支持的范围，应用部分大量增加了汽车专用模块，传统的CAID/CAD/CAE/CAM应用
功能进一步加深、加强，用户界面的友好性、系统的稳定性与易学易用性等都得到显著的改进和完善。具体来说，该软件具有以下特点：（1）具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAE/CAM等各模块之间的无数据交换的自由切换，可实施并行工程。 （2）采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体。 （3）用基于特征（如孔、凸台、型胶、槽沟、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，类似于工程师传统的设计办法，并能用参数驱动。 （4）曲面设计采用非均匀有理B样条作基础，可用多种方法生成复杂的曲面，特别适合于汽车外形设计、汽轮机叶片设计等复杂曲面造型。 （5）出图功能强，可十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。能按ISO标准和国标标注尺寸、形位公差和汉字说明等。并能直接对实体做旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。 （6）以Parasolid为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。目前著名CAD/CAE/CAM软件均以此作为实体造型基础。 （7）提供了界面良好的二次开发工具GRIP（GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING）和UFUNC（USER FUNCTION），并能通过高级语言接口，使UG的图形功能与高级语言的计算功能紧密结合起来。 （8）具有良好的用户介面，绝大多数功能都可通过图标实现；进行
船舶设计系统介绍及比较
2012年10月 船舶设计系统介绍
?瑞典KCS公司的Tribon船舶CAD软件?美国PTC公司的CADDS5软件?法国达索公司CATIA ?西班牙Foran ?澳大利亚Maxsurf船舶设计软件 ?加拿大ShipConstructor船舶建造软件? 芬兰纳帕有限公司NAPA船舶设计系统 船舶设计系统概览
专用船舶设计软件系统特点 ?以某船舶设计公司自有系统发展而来 ?仅在船舶行业应用 ?系统集成了该公司对船舶设计方法及业务过程的理解 ?对典型的船舶设计过程尤其是其母公司的产品类型有很好的支持 ?一般将船体信息保存在专用数据库中 ?单一系统覆盖整个船舶设计过程，包括数据管理及CAD环境 ?其CAD环境是为船体定义及渲染服务的，CAD本身的建模功能严格受限于船体的特征类型
?优势 –专业性强 –数据存储一致 ?弱势 –CAD 渲染功能较差–运动仿真功能弱 –开放性差，二次开发受限 – 设计过程受限于软件本身所提供的业务过程及操作方法，不利于设计创新 专用船舶设计软件系统优势与不足
?瑞典KCS 公司的Tribon 船舶CAD 软件?美国PTC 公司的CADDS5软件?西班牙Foran ?澳大利亚Maxsurf 船舶设计软件 ?加拿大ShipConstructor 船舶建造软件? 芬兰纳帕有限公司NAPA 船舶设计系统 专用船舶设计软件系统代表
通用软件系统中的船舶模块组合概述?软件系统本身并不仅仅针对船舶行业 ?软件系统的全部功能是覆盖多个行业所需功能的全部超集 ?针对船舶行业，这些软件系统有相应的一系列模块组织，用于完成船舶行业各过程所需操作，但这些模块自身可能不仅仅限于船舶行业应用 ?通过系统的组合与模块的组合，实现对船舶行业过程的整体性支持 ?几何模型信息存储在软件自身CAD文件中而非数据库中 ?通过与PDM系统的结合，形成对船舶行业整个过程的支持。PDM实现过程管理与数据管理，CAD完成船舶设计建模
maxsurf的中文使用手册(船舶设计建造软件).
Maxsurf 的中文使用手册 （版权所有） Formation Design Systems Pty Ltd 1984-99 授权与版权 Maxsurf程序 Ｍaxsurf 的使用权作为一个单用户权利由本公司授予购买该软件的用户。本程序不允许同时在一台以上机器上运行，只有在用户保证对所有备份文件拥有所有权时才允许以备份为目的拷贝此程序。 Maxsurf用户手册 1990～1999 Formation Design Systems保留所有权利，未经许可，本出版物的任何部分均不允许以任何形式和任何目的进行复制、传播或翻译。Formation Design Systems保留修订及改进的权利，本出版物仅描述其出版时的内容，并不反映未来产品情况。 责任声明 任何因购买或使用该软件及其资料而造成的特殊、直接、间接的损害，包括但不仅限于服务中止，业务和期望利益的丢失，Formation Design Systems及作者均概不负责。任何Formation Design Systems的子公司，代理商或雇员没有对这些保证进行修改、扩充或增加的权利。
目录 授权与版权 (2) 目录 (3) 有关说明 (4) 第一章简介 (5) 第二章基本原理 (6) 第三章快速入门 (8) 第四章Maxsurf应用 (24) 曲面 (41) 控制点 (54) 参数转化 (78) 数据输出 (79) 第五章Maxsurf 索引 (85) 工具栏 (86) 菜单 (87) 附录Ａ绘图 (101) 附录Ｂ数据输出 (103) 附录Ｃ曲面算法 (106) 附录Ｄ命令键 (111) 附录Ｅ平台间的文件传送 (112)
船舶设计常用软件
我国年造船产量占世界造船总产量的份额和名次已由世界第17位跃居世界第3位，仅次于日本和韩国。预计到2005年，中国年造船产量可迄650万吨以上，在世界造船市场的份额也将提高到15％。但目前，我国整体造船水平大致相当于国际二十世纪80年代末、90年代初的水平，船型开发与设计满足不了开拓市场的需求。不少技术复杂的船，包括超大型集装箱船、大型液化石油气、天然气船、豪华旅游船等尚处于开发阶段。 工欲善其事，必先利其器。随着船舶不断向大型化、复杂化方向发展，利用先进的计算机技术，提高设计水平，缩短设计周期，设计出经济、高附加值的船舶已相当普及。目前，国际上常用的船舶设计软件有如下几种： Tribon Tribon系统是由瑞典KCS(Kockums Computer System AB)公司设计开发的一套用于辅助船舶设计与建造计算机软件集成系统。Tribon集CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)与MIS (信息集成)于一体，并覆盖了船体、管子、电缆、舱室、涂装等各个专业的一个专家系统。总体上Tribon系统可分为船体设计、舾装设计、系统管理及维护三大部分。该软件是一个出色的集成系统，也是一个庞大的系统(系统程序约500 MB)，它具有许多其他系统所不具备的优点。Tribon推出的新版本较过去添加了很多新的功能，如在设备选择、合同设计等方面的功能。 我国使用该设计软件系统的公司有：广船国际股份有限公司、江南造船（集团）有限公司等。对我国的用户来说，该软件存在的缺点有：数据开放性不够，数据库系统自成一套与常用的数据库缺少接口等。 NAPA NAPA公司首次在船舶设计软件中采用3D技术，并在船舶初步设计和基本设计阶段提出了3D NAPA船舶模型的概念，这一概念己得到广泛认同。利用NAPA Steel设计师们可以在较短时间内迅速完成结构初步设计和重量、成本计算，生成可供送审的技术文件和图样，并根据需要生成结构有限元计算所需的网格模型。在NAPA于2003.1发布的版本中具有的最新的功能之一是提供了许多软件与NAPA Steel之间的接口，比如说Tribon Hull和Nupas -Cadmatic，以及其它一些典型的经常使用的船舶设计系统。其中与Tribon之间的接口可以实现：曲线的转换、表面的转换、图的转换等。 CADDS 5i CADDS 5i是PTC公司针对船舶、航空、航天行业推出的产品，空中客车、劳斯莱斯、波音公司BAE系统、洛克希德马丁、美国联防公司、中国的CSIC(中船集团)等约2000个客户已经成功地应用了这套解决方案。该产品在世界造船市场的份额也为15％。这个软件主要包括船体、管系、舾装、电力、空调通风系统等几大模块。船体模块主要进行船体结构辅助设计，可输入输出全部船体制造所需的数据。管系施装模块则提供了管系设计和制造所需的所有工具，包括3D管系布置。空调通风模块所提供的工具可支持开发大型HVAC(热力、通风与空调)系统及其结构的能力，并生成制造输出数据。电气系统模块提供的功能可支持船舶电气系统的开发，其中包括布线示意图、3D电缆通道网络、3D布线以及电缆通道支
领先的 3D 造船软件 FORAN 及其应用
领先的3D造船软件FORAN及其应用 作者：通力有限公司宋英杰 提要：采用先进的3D造船软件并逐步深化其应用，已是国内造船行业的趋势，本文就大型 3D造船软件FORAN的功能特点和应用价值进行了概括的阐述，并就国内船舶设计单位和造船厂应用FORAN软件提出了初步建议。 主题词：FORAN 造船设计 1. 当前船舶设计的发展趋势和软件应用中的主要问题 计算机辅助设计（CAD）技术可以提高船舶设计的效率和质量，已经成为国内造船行业的共识，国内多数骨干研究所和造船厂已经较大范围应用了国际先进水平的3D造船软件，具有代表性的软件是Tribon和CADDS5，经过多年的经验积累和二次开发，应用水平达到了一定的高度，获得了一定的效益，目前正在扩大应用范围；在许多尚未采用3D船舶设计软件的设计单位和造船厂，也已经认识到3D软件的重要性，正在进行软件的策划和考察，以期尽早升级到3D软件上，提高设计水平和竞争能力。 在国际造船业激烈竞争的环境下，我国造船业提出了用15年左右的时间成为世界第一造船大国和造船强国的战略目标。但目前我国造船行业在设计能力、建造模式、船舶质量、交船周期等方面还有差距，需要逐步提高，尽快赶上世界先进水平。 采用先进的造船模式无疑是实现以上目标的关键。国内造船业多年来推行的“转模”工作，使船舶企业各级领导和管理者形成了一定要搞转模的共识，先进的造船模式是提高造船竞争力的必由之路，是科技进步的重要课题，也是实现制度创新和技术创新的切入点。 作为首要的支撑技术，采用符合先进理念的设计软件、提高设计水平则是保证转模工作成功的极为重要的环节。三维产品建模使多用户环境下的船舶设计与建造更加集成化，这意味着如下特征： ?设计人员在一个完全交互的三维图形环境下工作； ?结构和舾装可以平行设计； ?船体外表面、甲板以及舱壁的信息能随时供正在使用该产品模型的设计人员调用； ?在船上某个分段区域的设计人员，可以了解到其他分段区域的信息，不管相邻与否； ?某个分段外舾装的设计人员可以使用产品模型中船体结构中最新的信息； ?最后制造出图时，比如平面制图、管道图以及透视图等，可以自动参照船体外板、甲板、舱壁、框架形式以及任何船舶构件； ?设计人员可以在船厂预先设定的工作目录中选择钢板、型钢以及舾装件； ?设计人员之间可进行数据交换，远程用户之间可同时参与一条船的设计。 三维产品建模让设计者使用这条船的同一个模型，从早期的初步设计一直到建造，有助于整个设计过程中数据的前后一致性。产品模型的优点有以下这些：减少设计时间、减少沟通环节、增强效率、更早的干涉检查、更容易修改、设计错误的大量减少、设计信息的主要来源以及给予产品的可利用性。这种技术还可以包括专家系统以及人工智能。 在船舶设计中，当前的主要发展趋势为： ?使设计模式满足现代造船模式的要求，与生产模式保持一致，提高船舶建造的生产率和质量； ?采用并行工程，缩短设计周期，从而加快交船周期； ?提高设计质量，节约材料和工时，减少设计修改，从而提高质量、降低成本； ?建立船舶产品的全3D数据库，为产品数据管理、生产管理、物流管理等系统提供
常用船舶设计软件对比
常用船舶设计软件对比目前，国际上常用的船舶设计软件有如下几种: Tribon Tribon 系统是由瑞典KCS(Kockums Computer System AB)公司设计开发的一套用于辅助船舶设计与建造计算机软件集成系统。Tribon集CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)与MIS(信息集成)于一体，并覆盖了船体、管子、电缆、舱室、涂装等各个专业的一个专家系统。 总体上Tribon系统可分为船体设计、舾装设计、系统管理及维护三大部分。该软件是一个出色的集成系统，也是一个庞大的系统，它具有许多其他系统所不具备的优点。Tribon推出的新版本较过去添加了很多新的功能，如在设备选择、合同设计等方面的功能。我国使用该设计软件系统的公司有：广船国际股份有限公司、江南造船（集团）有限公司等。对我国的用户来说，该软件存在的缺点有：数据开放性不够，数据库系统自成一套与常用的数据库缺少接口等。 TRIBON的第一个软件包是TRIBON Solution。在2004 TRIBON Solution被AVEVA 集团收购，M3是tribon的最新版本。它包括初始设计模块，基本设计，船体建模，船舶配件模块，装配计划和工件准备模块。运行于windows系统，在造船工业排他性发展。（注：言下之意是说tribon和其他程序的接口、兼容等方面过于保守） vantage marine是AVEVA基于已有着名的PDMS（工厂设计管理系统）发展的新产品。vantage marine的意义在于它是PDMS配件模块和tribonM3船体和基本应用程序的联合产物。
NAPA NAPA 公司首次在船舶设计软件中采用3D技术，并在船舶初步设计和基本设计阶段提出了3D NAPA船舶模型的概念，这一概念己得到广泛认同。利用NAPA Steel设计师们可以在较短时间内迅速完成结构初步设计和重量、成本计算，生成可供送审的技术文件和图样，并根据需要生成结构有限元计算所需的网格模型。在NAPA于发布的版本中具有的最新的功能之一是提供了许多软件与NAPA Steel之间的接口，比如说Tribon Hull和Nupas-Cadmatic，以及其它一些典型的经常使用的船舶设计系统。其中与Tribon之间的接口可以实现：曲线的转换、表面的转换、图的转换等。 FORAN FORAN 的开发和维护者SENER Ingeniería y Sistemas SA公司成立于1956年，是西班牙最大的私营独资的工程公司。利用50多年的船舶设计经验，SENER保证其最终产品是可信赖的、高效的工具，帮助用户实现其唯一的目标：让船舶的设计和建造更快、更好、更节省。 FORAN软件是一个囊括了船、机、电、涂、舾装各个专业的强大设计软件。在船舶设计和建造中，从开始的方案设计、初步设计和送审设计阶段，直到详细的施工设计阶段，FORAN都是赖以降低成本、提高生产效率的主要工具。本系统可以应用在所有船型的设计建造，且不受船舶尺寸的限制，同时可以根据不同用户的特定需求进行客户化定制。 FORAN代表了船舶CAD/CAM/CAE技术的前沿，为造船的全过程提供了集成化的解决方案，包括船型尺寸、船型系数计算、船体结构、机械设备、舾装、电气设施、舱室设计等，所有功能可在分布式工作环境下、应用并行工程的概念完
船舶行业主要3D软件
船舶行业主要3D软件 1、Tribon Tribon 系统是由瑞典KCS(Kockums Computer System AB)公司设计开发的一套用于辅助船舶设计与建造计算机软件集成系统。Tribon集CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)与MIS(信息集成)于一体，并覆盖了船体、管子、电缆、舱室、涂装等各个专业的一个专家系统。总体上Tribon系统可分为船体设计、舾装设计、系统管理及维护三大部分。该软件是一个出色的集成系统，也是一个庞大的系统(系统程序约500 MB)，它具有许多其他系统所不具备的优点。Tribon推出的新版本较过去添加了很多新的功能，如在设备选择、合同设计等方面的功能.我国使用该设计软件系统的公司有：广船国际股份有限公司、江南造船（集团）有限公司等。对我国的用户来说，该软件存在的缺点有：数据开放性不够，数据库系统自成一套与常用的数据库缺少接口等。 2、FORAN NAPA 公司首次在船舶设计软件中采用3D技术，并在船舶初步设计和基本设计阶段提出了3D NAPA船舶模型的概念，这一概念己得到广泛认同。利用NAPA Steel设计师们可以在较短时间内迅速完成结构初步设计和重量、成本计算，生成可供送审的技术文件和图样，并根据需要生成结构有限元计算所需的网格模型。在NAPA于2003.1发布的版本中具有的最新的功能之一是提供了许多软件与NAPA Steel之间的接口，比如说Tribon Hull和Nupas-Cadmatic，以及其它一些典型的经常使用的船舶设计系统。其中与Tribon之间的接口可以实现：曲线的转换、表面的转换、图的转换等。 FORAN软件是一个囊括了船、机、电、涂、舾装各个专业的强大设计软件。 在船舶设计和建造中，从开始的方案设计、初步设计和送审设计阶段，直到详细的施工设计阶段，FORAN都是赖以降低成本、提高生产效率的主要工具。 本系统可以应用在所有船型的设计建造，且不受船舶尺寸的限制，同时可以根据不同用户的特定需求进行客户化定制。 FORAN代表了船舶CAD/CAM/CAE技术的前沿， 为造船的全过程提供了集成化的解决方案，包括船型尺寸、船型系数计算、船体结构、机械设备、舾装、电气设施、舱室设计等，所有功能可在分布式工作环境下、应用并行工程的概念完成。 FORAN 的开发和维护者SENER Ingeniería y Sistemas SA公司，是西班牙最大的私营独资的工程公司。利用50年的船舶设计经验，SENER保证其最终产品是可信赖的、高效的工具，帮助用户实现其唯一的目标：让船舶的设计和建造更快、更好、更节省。 3、CADDS 5i CADDS 5i是PTC公司针对船舶、航空、航天行业推出的产品，空中客车、劳斯莱斯、波音公司BAE系统、洛克希德马丁、美国联防公司、中国的CSIC(中船集团)等约2000个客户已经成功地应用了这套解决方案。该产品在世界造船市场的份额也为15％。这个软件主要包括船体、管系、舾装、电力、空调通风系统等几大模块。船体模块主要进行船体结构辅助设计，可输入输出全部船体制造所需的数据。管系施装模块则提供了管系设计和制造所需的所有工具，包括3D管系布置。空调通风模块所提供的工具可支持开发大型HVAC(热力、通风与空调)系统及其结构的能力，并生成制造输出数据。电气系统模块提供的功能可支持船舶电气系统的开发，其中包括布线示意图、3D电缆通道网络、3D布线以及电缆通道支撑结构。通过从可用于船舶系统的设备和电缆库中进行选择，用户可以创建示意图。国内有部分船厂在使用NAPA软件进行详细设计，使用Tribon做生产设计，而CADDS 5i可以很好的与他们进行互通。我国该软件已在江南、大连、辽南、武昌、长江船舶设计院等船厂和设计院使用。 4、CATIA
CATIA软件在船舶设计中的应用
２００８年第４期青岛远洋船员学院学报ＶＯＬ．２９ＮＯ．４文章编号：１６７１—７９９６（２００８）０４—００５５－０５ ＣＡＴＩＡ软件在船舶设计中的应用 陈奎英１张冬梅２吴瑞曦３ （１．烟台莱佛士船业有限公司，山东烟台２６４０００；２．青岛远洋船员学院，山东青岛２６６０７１； ３．上海江达科技发展有限公司，上海２０１２０３） 提要：本文在分析了目前国际上船舶设计软件的基础上，对ＣＡＴＩＡ软件的特点进行阐述。详细分析了ＣＡＴＩＡ软件在船体设计、管系设计、风管设计、电气、舱室、基座与设备设计应用过程中的技术细节，并实证分析了ＣＡＴＩＡ软件在烟台莱佛士船业有限公司的应用情况，结果表明ＣＡＴＩＡ软件能使各个专业在三维的环境中轻松地完成船舶设计。 关键词：ＣＡＴＩＡ软件ＰＬＭ解决方案船体结构管路放样电气放样 中图分类号：Ｕ６６１文献标识码：Ａ １前言 随着科学技术的发展，船级社对于船舶检验标准、船东对于船舶设备各方面的要求都日益提高，以及目前同际造船业的竞争激烈，使得国内造船企业在船舶质量、成本、周期等方面面临着更多的挑战。这些挑战使得造船企业必须在造船经营、管理、技术设计、生产建造等方面做出卓越的工作，才能获取效益。 船舶三维设计软件应运而生，它能逼真精确地模拟船舶的真实布局，贯穿了从详细设计到生产设计的整个过程，并可预先发现并解决存在的问题，从而缩短设计周期和建造周期，提高效益，成为企业提高竞争力的有力砝码，备受用户重视，因此在造船业的应用越来越广泛。目前，应用于船舶设计的软件有瑞典ＫＣＳ（ＫｏｅｋｕｍｓＣｏｍｐｕｔｅｒＳｙｓｔｅｍＡＢ）公司设计开发的Ｔｆｉｂｏｎ系统，ＮＡＰＡ公司开发的ＦＯＲＡＮ软件，ＰＴＣ公司开发的ＣＡＤＤＳ５ｉ软件，以及法国ＤａｓｓａｕｌｔＳｙｓｔｅｍ公司研发的ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ一体化软件ＣＡＴＩＡ。其中ＣＡＴＩＡＶ５的应用最为广泛。ＣＡＴＩＡ是法国ＤａｓｓａｕｌｔＳｙｓ—ｔｅｍ公司的ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ一体化软件，居世界ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ领域的领导地位。广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子＼电器、消 收稿日期：２００８一１２一０１ 第一作者简介：陈奎英Ｉ１９７８一）。女。助理工程师费品行业，其集成解决方案广泛用于产品设计与工业制造领域。烟台莱佛士船业有限公司从２００２年引入ＣＡＴＩＡ软件，开展船舶３Ｄ设计，前后在９３ｍ多功能平台供应船，１７４ｍ—ＦＳＯ储油驳船，ＤＯＣＫＷＩＳＥ一游艇运输船，以及其后的ＯＲＳ一半潜式钻井平台、Ｄ９０一半潜式钻井平台与ＳＣＨＡ—ＨＩＮ一半潜式钻井平台等６个海洋钻井平台上实施使用，达到了预期的实际效果。 图１ＣＡＴＩＡ解决方案 ?５５? 万方数据
CATIA船舶设计
【转】CATIA船舶设计精讲 1 引言 众所周知，CATIA[1]软件在航天航空、汽车等一些高端技术的制造行业得到非常广泛的应用和取得非常成功的效果。而将CATIA引入造船行业则是直接引用或间接借鉴了CATIA在航天、航空、汽车等制造行业内的先进成熟技术。这些技术对常规船舶、特别对航母、军舰、豪华游轮、钻井平台等特殊海洋工程平台的设计上有着非常独特的借鉴[1,2]。 CATIA可实现船舶的可视化三维设计。其基本功能可涵盖船舶设计的各个方面，贯穿分析、设计、建造、维护整个船舶产品生命周期。CATIA软件各项模块功能强大、工作模式转换灵活，设计手段丰富简捷，其在船舶机舱三维设计中运用的 基本功能可概括为以下6个方面： 1．船体结构模型的设计与导入； 2． %26ldquo;制造%26rdquo; 各类真正的三维设备、部件系列实体建模； 3．舱室三维实体布置； 4．二维原理图设计及设备、管路三维布置与部件定位； 5．各类统计汇总报表、加工表单、布置图、安装图的输出； 6．电子样船。 2 利用CATIA进行船舶的三维设计 CATIA软件的各个模块的运行平台，无缝地集成了基本的通用机械CAD功能与专用的船舶设计CAD功能。在实际进行船舶设计时，用户可根据其具体的设计项目，分门别类地实时切换工作模式（即船体结构、曲面造型、管系设计、电气电缆设计、风管设计、知识工程、人机工程、零件及装配设计、机械制图、机构仿真、模具设计、钣金设计、物理量计算、干涉检查、强度分析等工作模式），灵活机动地采用该工作模式环境中的各种设计手段、方法，因而，用户可最大限度地调用CATIA 软件的各种知识工程资源，同时，亦可构筑自己%26ldquo;个性 化%26rdquo;工作模式，在其平台上设置各类工具条，选择合适的图标，补充相应的指令，从而来创造性地完成自己的设计工作。 1． 1船体结构模型的设计与导入 船体结构是进行船舶舱室设计的基础，CATIA软件针对目前船舶制造行业的各种CAD/CAM/CAE软件的实际应用情况，提供了与这些软件（如：TRIBON / NAPA / Maxsurf / Fastship / AUTOCAD等）的专用或标准接口。这些专用或标准接口，
Tribon船体设计软件介绍
Tribon船体生产设计应用 2006-9-29网友评论1条点击进入论坛 Tribon系统是一套计算机辅助设计、生产及信自、集成软件系统，可用多种方法建立三维船舶数字模型。应用统一的船舶数字模型，在船舶设计的各个阶段能够实现各专业之间的信息共享，从而可以通过网络实现并行设计，降低专业间的协调成本，减少设计和制造中的修改工作量，提高设计质量，缩短设计周期。 Tribon系统建模 船体建模的目的是建立船体的信息模型，应用Tribon系统的以下模块进行船体生产设 计: 船体标准初始化模块(Initiate Hull Standards); 平面建模模块(Planar Hull Modeling); 曲面建模模块(Curved Hull Modeling); 装配计划模块(Assembly Planning); 焊接计划模块(Weld Planning); 生产信息界面(Hull Production Interface); 套料模块(Plate Nesting). 各模块功能如下: 船体标准初始化模块
通过该模块对其它船体模块正常运行所需参数及文件进行配置，建立起船体生产设计所需的Tribon系统船体标准。系统初始化工作是Tribon船体系统应用中很重要的一个环节， 主要包括以下内容: 船型参数设置。输人船型参照、结构参照、分段名、分段划分、定义肋位号和纵骨等信 息; 型材规格、端切形式和连接形式以及面板参数设置; 贯穿孔和补板参数设置; 坡口形式参数设置; 肘板类型规格参数设置; 材质参数设备; 零件编码参数设置; 套料参数设置。 平面建模模块 利用该模块输人结构数据，进行船体内部平面板架结构的建模工作，除定义结构信息，还可加放相应的工艺信息，白动进行零件编号等，建模完成后出分段结构图。平面建模与曲面建模是同时进行、交叉作业的，平面建模的比重较大。因为平面建模要参照曲面建模的结 果，通常曲面建模要先于平面建模。 曲面建模模块 利用该模块进行曲面构件的结构建模工作，主要是外板板缝线生成，外板型材生成和曲
船舶设计概述
论文摘要： 仅从线型设计、完整稳性计算、破舱稳性计算、和结构有限元分析等几个方面论述传统的设计方法。 线型设计 船体线型设计方法依据船型表达方法的不同可以分为两大类，一是基于二维表达的船体型线设计方法，二是基于船体曲面的三维设计方法。常用的第一类船型设计软件系统有Tribon的Line模块，SmartMarine 3D 的型线设计模块，和国内702所的FASTLINE系统，大连理工大学的AUTOForm系统等；基于三维曲面的船型设计系统如澳大利亚Formation Design Systems公司的Maxsurf系统，芬兰NAPA公司的NAPA系统，以及Proteus Engineering FastShip等。 上述软件的船型设计模块主要完成三方面工作：一是基于母型船改造法的整体变换，几乎所有的船型设计系统都能够完成这项工作；二是新船型船体曲面的开发，即不基于母型船，仅通过给定的设计要求开发新的船型，例如Maxsurf、FastShip等系统具备这种功能。三是船体型线（曲面）的局部交互式修改和三向光顺。基于曲线的系统通过三视图完成型线的修改与光顺。不同软件由于应用范围的不同，侧重点也不尽相同。 当前的船型设计方法中，主要分为两大类，一是直接设计法，二是母型船改造法，其中母型船改造法占主导地位。大体上说，基于母型船改造法的船型设计方法主要有四种：（1）移动横剖面改造法。这类方法首先变化横剖面面积曲线，使得Cp、LCB和平行中体长度等
参数满足设计要求，然后依据设计船的横剖面面积曲线移动母型船的横剖面，得到设计船的型线。（2）修改横剖面法。这类方法在恒定船宽及型深的前提下改变各站型线的形状，从而满足各种设计要求。（3）船型的UV度变换法，如林焰等提出在给定母型船的基础上，通过求解PDE得到船型的UV变换函数，实现船型UV度系列化设计方法。（4）其他的一些特殊的变换方法，如横向函数法等。 在实际设计中，船型的设计与修改不仅仅局限于上述三方面整体变换，常常需要局部改变船型。对于船型的局部修改，除了采用各种CAD软件手动交互修改的方法以外，一些学者为实现型线的局部自动变换，和型线设计的参数驱动等功能，提出一些船型局部变换方法。张萍等提出一种根据特征参数、特征曲线进行船型快速设计的方法，将船舶主尺度、Cp、LCB等作为设计参数，通过参数控制横剖面面积曲线，进而实现船体型线的参数化设计；林焰等提出一种通过B 样条表达船体型线的方法，并在此基础上实现各种类型的型线局部修改。 传统的型线设计方法存在以下不足之处。和首先，各型线设计系统都能够实现船型的总体快速变换，而局部变换的功能较弱，例如局部改变首尾轮廓、改变球首形状或者局部增加排水量等，这些局部型线修改往往需要设计者手工修改，并重新进行曲线\曲面光顺以保证船型光顺性。对船型局部变换的研究，主要还是基于二维型线完成型线局部调整，这些二维的设计方法可以保证被修改的型线的光顺性，但是难以保证型线之间的协调性就是说不能保证船体曲面的光顺性。
船舶设计软件应用试题答案(1)
船舶设计软件应用答案 一、名词解释（每题4分，共20分） 1、水平剖面线：取若干高度值来获取一组水线。 2、甲板线：是船舶甲板与船壳的交线。 3、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。 4、纵向剖面线：取若干半宽来获取一组纵剖线。 5、空间曲线：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。 二、填空题（每空2分，共20分） 1、船名框中，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。 2、型值表信息显示各类型线的根数，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。 三、简答题（本题共4小题，每题15分，共60分） 1、简述单根型线的交互光顺的过程。 单根型线的交互光顺也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。在图形中显示着要处理的型线时，选此菜单后，系统在ACAD命令区提示：选择要处理的型线/Undo/Quit/Help，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菜单，进行单根型线交互光顺处理；若未选图形而直接按回车键，然后在“型线类型” 框中选择要光顺的型线类型，然后在“型线位置”表中双击要光顺的型线，即完成选择，进入单根型线交互光顺处理；若按取消键，则回到图形选择；若选择了一根ACAD的多义线（POL YLINE或LWPOL YLINE）或样条曲线（SPLINE），则系统显示如下的提问对话框，提问用户是否要将此曲线转换成型线，若回答“N.否定”则回到图形选择，若回答“Y.确定”则系统进入选择型线对话框，请用户选择要转成的型线，若放弃选择，则还是回到图形选择，若选择了要转成的型线，则系统自动将所选的曲线转换成所选的型线，然后进入对该型线的单根型线交互光顺处理。 2、简述如何增加一个控制点。 进入此菜单后，系统在命令行提示：确定控制点的位置/Quit/Help: 请用户定出所要加的点的坐标，直接按回车键，则用数据录入对话框输入型值点坐标。对话框的数据输入框前面的X坐标名、Y坐标名分别是下述三种中的两种：“L.离舯”、“H.高度”、“B.宽度”，若在此对话框中输入了正确的数据并按了“接受”按钮或者在定点提示时给出了一个点，则此点被加入到型线上后回到菜单选择，否则直接回到菜单选择。 若此型线上的控制点已经加满，则在选了此菜单后系统马上显示错误警告对话框，表示已经不能再加控制点了，等用户按了回车键后，又回到菜单选择。这时可将别的不重要的控制点修改到要加控制点的地方，或用“编辑所有型值点信息”菜单找出表号为5的空点，将要加的控制点坐标加进去。 3、简述增加新型线的方法 先在“型线类型”后面的选择框中选择要增加的型线的类型（可选择的类型为“水线”、“纵剖线”、“站线”、“甲板线”、“空间线”、“肋骨线”或“环缝线”，其中最后一个选项在肋骨型值表生成以前为“肋骨线”，生成以后为“环缝线”）。在选择了型线类型后，在新型线名后面输入型线位置（水线为高度、纵剖线为半宽、站线为离舯、甲板线为甲板边线序号或者甲板边线序号后随C表示同时定义一根甲板中心线、空间线为序号、肋骨线为肋号、环缝线为肋号.距肋骨距离/10000）后按回车，对于甲板定义，还要在下面的“翻法”中输入甲板生成方法，而对于肋骨线，则要在下面的“间距” 中输入肋骨间距或首肋骨离舯后按回车，对于空间线，则要在下面的“类型”中选择空间线的类型，这样就可以生成所要的型线或定义所要的甲板翻法、肋骨间距或空间线类型了。 4、如何插值水线和纵剖线的交点。 此菜单只出现在站线三向交互光顺子菜单里，用于插出所有纵剖线在水线面上与所有水线的交点。插值完成后，若有型线图形，则系统将插值生成了新交点的型线用黄色显示，然后不管有无型线图形，只要有新交点，都显示一个提问对话框，请用户回答是否接受插值结果，回答“Y.确定”则接受插值结果，回答“N.否定”或“取消”都表示不接受插值结果，恢复插值前的型值。回答后，回到站线三向交互光顺子菜单。若插值后的型值与插值前的型值一样，则系统不作任何显示，直接回到站线三向交互光顺子菜单。
CATIA软件在船舶设计中的应用
CATIA软件在船舶设计中的应用 发表时间：2018-08-16T10:58:53.260Z 来源：《基层建设》2018年第19期作者：伍国威梁俊虎吕江华 [导读] 摘要：本文以运载器概念船为例，介绍了船舶设计中CATIA软件的三维建模、有限元分析和焊接设计。 武汉海博瑞科技有限公司湖北武汉 430205 摘要：本文以运载器概念船为例，介绍了船舶设计中CATIA软件的三维建模、有限元分析和焊接设计。本文论述了CATIA软件在船舶计算机辅助设计中的优势，为船舶工程相关技术人员使用CATIA软件提高工作效率提供了参考。 关键词：CATIA软件；船舶设计；应用 1前言 随着科学技术的发展，船级社的船舶检验标准，业主的要求对船用设备的所有方面都在不断增加，以及国际造船业竞争激烈，国内造船企业等方面的质量、成本、周期船舶都面临着更多的挑战。这些挑战使造船企业必须在造船、管理、技术设计、生产和施工等方面做出色的工作，这样才可以获得效益。 CATIA是法国达索公司生产的一款优秀的旗舰解决方案软件。该软件广泛应用于航空航天、汽车等高端技术制造行业，取得了非常成功的成果。近年来，该软件也开始使用越来越多的船舶设计。CATIA软件甚至开发了船舶结构的详细设计模块，并将其集成到设计系统中。不幸的是，针对船舶设计的PLM模块的价格很高，一般在中国的大型科研机构，船舶重工企业中使用，应用范围相对狭窄。然而，即使在缺少PLM模块的情况下，CATIA的常规功能仍然可以在船舶设计中发挥重要作用，本文将以概念船船体剖面为例，介绍CATIA软件在船舶设计中的典型应用。 2分段三维建模 三维建模功能是CATIA软件最理想的功能。在此基础上，将传统船舶二维平面和结构图转换为三维空间结构模型。与机械零件相比，船体构件形状比较简单，主要是钢板和型钢。 在分块构件中，主要包括船体、甲板、龙骨的设计，利用CATIA软件中的“Sketch Tracer”模块进行二维投影及线型提取，将提取的线型按照船体、甲板、龙骨进行分类，退出“Sketch Tracer”模块，进入“工程制图”模块，将线型存为DWG格式，方便以后调用。在“零件设计”中利用“草图”命令进行龙骨草图绘制，绘制完成后退出“草图”命令，选择“凸台”功能，输入长度，可形成纵骨的三维实体模型。同样的，可以制作其他板块的三维模型。船体中间部分，零件无曲率变化，均采用“凸台”功能完成。当零件有曲率变化时，可以用“创成式曲面设计”模块及“零件设计”模块进行复合设计来完成曲线函数建模[1]。 在完成所有零件建模之后，进行装配。在“装配设计”模块下，装配序列的实际部分，底板是基于相反的。在CATIA中创建一个新的装配体树结构程序集，点击“插入”-“现有零件”，进行船体、甲板、龙骨的子集装配，在装配过程中，利用各种条件约束命令进行零件单体之间的建立关联约束。新建CATIA“产品设计”—“装配设计”，点击“插入”-“现有产品”，在总装中将各子分段装配体进行同步装配，总装配成型，更清晰的显示各子产品树结构，内部各零部件在子装配体中被隐藏。 二维结构图生成的三维结构实体，极大地帮助了概念船的生产设计。与二维结构图纸相比，三维图可以更清晰的反应复杂结构形式，给出更具体的装配体连接类型，可以通过爆炸视图显示不同零件的装配顺序，大大提高现场施工人员对复杂结构的理解，提高了施工效率。此外，利用CATIA软件本身“材料清单”功能，可以产生所有部分的零件清单，借助“惯性测量”功能，可以查看每个零件的参数，如重量、重心位置，转动惯量等准确的信息。 CATIA软件集成了强大的制图功能，可任意生成三维结构的投影或切割视图。例如，在整个装配过程中，选择“机械设计”—“工程制图”功能，选择所有视图，将装配体进行六视图及正等轴测图显示，得到相应的位置投影视图。再转成CAD格式，在AutoCAD中进行二次处理即可作为生产加工图纸。 综上所述，CATIA软件可以通过三维建模、组件表生成和工程制图的功能，为设计工作提供很大的帮助。可通过AutoCAD和CATIA的协同设计完成生产设计。此外，二维图形还可以用来绘制及检查三维结构图，这相当于数字环境中截面的“虚拟构造”。通过提前发现和纠正图纸中潜在的不准确，实际施工可以提高效率，避免返工。 3有限元分析 在现代船舶结构设计中，有限元分析已经成为一种非常重要的计算工具。本文主要讨论了CATIA二维建模的相关内容，以辅助生产设计。事实上，CATIA软件还集成了相当强大的有限元分析能力，包括静态分析和动态分析[2]。 利用船舶结构的三维模型，可以利用有限元分析对局部强度和整体纵向强度的计算提供强有力的支撑。完整的有限元分析理论比较复杂，而本文仅以中间底部龙骨的弯曲应力计算为例，说明了用CATIA软件进行有限元分析的基本流程。 概念船采用纵向框架式，底部纵骨间距为5100mm，横向间距为600mm，结构吃水5米。根据以上数据，舱底可以简化为5100×600，承载5米方管和刚性固定矩形板。首先在CATIA中建立实体模型，添加材料属性，然后选择“分析和模拟”-“Generative Structural Analysis”，进入有限元分析模块。在弹出对话框中，可以选择多态分析。为简单起见，一般选择“Static Analysis”。选择“Restraints”-“clamp”，选择矩形板周围的边界，并添加固定约束。单击“Loads”-“Distributed Force”，在弹出对话框中输入加载大小及方向。单击“compute”命令自动划分网格。在操作之后，可以在“Image”菜单中查看命令，查看网格划分、压力分布、位移分布等。通过在工具中使用“Image out”命令，计算显示它不是最重要的。计算得到骨架的最大应力分布在长边的中点，这与理论解是一致的。在更复杂的计算中，可以通过“Restraints”菜单项来实现各种约束。可以通过“load”菜单项添加不同的负载。通过“Nodesand Elements”—“OCTREE Tetrahedron Mesh1”选项对网格进行细分和角度优化，从而得出更准确的计算结果。 4焊接设计 在船舶建造过程中，包括了大量的焊接操作。CATIA软件集成了强大的焊接设计功能，可以“虚拟焊接”不同部件，实现焊接效果的可视化。介绍了CATIA软件焊接设计功能的应用过程。 选择纵桁和内底板，根据上述力装配组装，并选择“启动”—“机械设计”—“Weld Design”进入焊接设计工作台。在此工作阶段，有单面、双面等16种焊接形式，纵桁和内底板的焊接应是双面角焊。为了比较焊接效果，采用了双侧角焊。在“Fillet Weld”命令中，选择“创建焊接”对话框，选中“Selection Assistant”，根据提示，选择右侧龙骨，输入焊接结构高度为5mm，完成右侧焊接。再次选择“Fillet Weld”命