Поиск

Безопасный обмен данными поверхности корпуса судна.

Обновлено: июнь 1

Проектирование кораблей происходит в цифровом пространстве уже давно. И в любой проектной компании, независимо от ее размера, в процессе проектирования используется широкий спектр различных прикладных программ для моделирования и выполнения определенных судостроительных расчетов. Все эти программы обычно разрабатываются разными компаниями. Часто результаты, полученные в одной программе, используются как входные данные для другой. Обмен данными не представляет большой проблемы, если это набор числовых данных. Даже если выходной формат одной программы не соответствует входным данным другой, можно исправить данные вручную, в текстовом редакторе или переформатировать в Excel.



Обычно с передачей текстовых и числовых данных проблем не возникает, но в большинстве расчетов также используются геометрические данные, такие как геометрия поверхности корпуса корабля. Проблемы часто возникают при обмене геометрической информацией.


Начнем с того, что геометрию поверхности корпуса корабля можно представить как набор сечений и как набор сечений поверхностей NURBS. Представление поверхности в виде набора сечений сейчас используется все реже и реже, поэтому в данной статье оно не представляет интереса. Намного важнее понять возможные варианты переноса NURBS поверхностей.


Рассмотрим преимущества представления NURBS для обмена данными:

- компактность геометрического изображения поверхности. NURBS не содержит точек поверхности, а коэффициентов ее математического представления. Используя эти коэффициенты, вы можете легко получить любую точку на поверхности и все геометрические характеристики поверхности в этой точке.

- известные методы расчета координат точек поверхности и их геометрических характеристик.

- поддержка NURBS поверхностей большинством известных программ.


Однако у NURBS-поверхностей есть свои особенности.К особенностям поверхностей NURBS относятся:

- использование тетраэдрических участков поверхностей с представлением в UV-пространстве.

- возможное возникновение особенности некоторых точек поверхности, в которых невозможно однозначно определить геометрические характеристики поверхности.Например, вырождение одной из границ в точку при построении треугольного сечения поверхности.Подробнее о поверхностях NURBS здесь.


Обработка особенностей поверхности.


Отличия в реализации алгоритмов расчета геометрических характеристик поверхности как раз основаны на конкретных методах обработки возникающих особенностей поверхности. Это необходимо учитывать при моделировании поверхности для дальнейшего использования в той или иной программе, например, CADMATIC легко импортирует поверхность с особыми точками, а FORAN выдает сообщение об ошибке.


Singular line of knuckle inside surface patch.
Линия слома внутри участка поверхности.


Точность чисел с плавающей запятой в транспортных текстовых файлах.


Формат файла IGES часто используется для передачи данных с моделей поверхности. Проект IGES был начат в 1979 году группой пользователей САПР и поставщиков программного обеспечения, поддерживаемых NIST и Министерством обороны США. Файл IGES состоит из 80-символьных строк ASCII и может содержать почти все геометрические данные, используемые при моделировании и производстве, от линий, поверхностей и твердых тел до дополнительной семантической и технологической информации. Подробное описание формата файла доступно в Интернете.По сути, этот формат отличается от других файлов обмена геометрическими данными, таких как STEP, только своим внутренним представлением.


IGES fil example.
Пример IGES файла.

Просто отметим, что большинство этих файлов для простоты использования на различных типах компьютеров представляют собой текстовые файлы. Это накладывает определенные ограничения на передачу цифровых данных с плавающей запятой, такие как импорт поверхности в AVEVA - это требует минимальных промежутков между областями поверхности. В этом случае бесполезно увеличивать точность представления поверхности в вашей программе, если количество значащих цифр при передаче данных в AVEVA недостаточно для обеспечения требуемой точности.


Изменение формы участков поверхности.


При использовании различных программ моделирования поверхности возможно изменение формы поверхности при переходе из одной программы в другую. Несколько раз я видел следующее описание функции импор