Поиск

Технология сглаживания корпуса судна.

При проектировании судна наступает такой момент, когда необходимо начинать выпуск рабочей документации на постройку корпуса судна. При всем изобилии на рынке программ проектирования судовых поверхностей качество предварительной поверхности, используемой на начальных этапах проектирования, как правило, не позволяет использовать ее для выпуска рабочей документации.



Voyager - "Salt Ship Design" проект, поверхость колрпуса судна сглажена в Shape Maker

Сложность сборки и сварки судовых конструкций во многом зависит от качества поверхности корпуса, особенно листов обшивки и профильных деталей. Высокие требования к качеству поверхности корабля окупаются за счет сокращения времени сборки и подгонки корпусных конструкций и упрощения гибки листов и профилей примыкающих к наружной обшивке. Основываясь на многолетнем опыте сглаживания сотен корпусов судов различного типа, мы разработали определенные правила используемые при сглаживании судовой поверхности. В этом нам очень помогает функционал системы Shape Maker.


Основной принцип - не навреди.

Основной принцип, которым мы руководствуемся - максимально точно повторить дизайнерские задумки, при этом, мы стараемся исправить все замеченные дефекты поверхности и добиться максимально технологичной формы корпуса. Мы считаем каждый новый корпус судна уникальным и стараемся только улучшить задуманное дизайнером.


3D модель поверхности построенная по проекциям двумерных линий.

Начальные данные.

В качестве исходных данных для сглаживания корпуса используется практически любая информация от теоретического чертежа до любых трехмерных моделей геометрии корпуса. При работе над реставрацией старых моделей также можно воспользоваться таблицей плазовых ординат и сканированными бумажными чертежами, но это более экзотические случаи.


Контроль исходной поверхности перед началом сглаживания.

Проверка исходных данных

Процесс сглаживания начинается с изучения исходных данных, выявления проблемных участков поверхности и выбора участков поверхности, где возможно приближение с максимальной точностью. Изменения, внесенные в форму исходной поверхности, которые на наш взгляд могут привести к изменению гидродинамических характеристик судна или, возможно, исказить конструкцию, обязательно согласовывается с конструктором. Shape Maker, являющийся основным инструментом для сглаживания поверхностей, имеет очень точные инструменты контроля формы поверхности, что позволяет выявить все возможные дефекты исходной поверхности. Такие инструменты, как визуализация линий перегиба на поверхности, визуализация сечений по областям, сжатие изображения по одной из осей, кривизна сечений, позволяют очень быстро определить все возможные проблемные области.

3D Faired model.

Определение оптимального разбиения корпуса на участки поверхности.

Следующим шагом будет определение наиболее оптимального разбиения нашей модели на участки поверхности. Необходимо учитывають все основные конструктивные линии, определяющие геометрию корпуса. Итак, линии плоской борта, плоского дна, линии сломов используются как граничные кривые для участков поверхности. Мы стараемся описывать криволинейные поверхности как один участок поверхности и по возможности избегаем стыковки криволинейных участков друг с другом. Исключение составляют участки с характерной кривизной по линии стыковки. Это позволяет сохранить естественную форму поверхности и необходимую гладкость по линии стыковки.


Контрольный многоугольник участка поверхности.

Начальная стадия сглаживания.

Фактическое моделирование поверхности начинается с задания граничных линий. Отличительной особенностью системы Shape Maker является то, что на начальном этапе сглаживания поверхностей нет необходимости приближаться к исходным кривым и поверхностям с высокой точностью. Основное внимание на этом этапе уделяется равномерному и естественному распределению контрольных точек на линиях и поверхностях. Топологическая модель позволяет легко изменять поверхность, например, при изменении формы линии слома, поверхности, прилегающие к этой линии, естественным образом меняют форму. На этом этапе мы пытаемся приблизиться к исходной поверхности, используя минимальный набор контрольных точек. Как только эта цель будет достигнута и станет ясно, что количества контрольных точек недостаточно, мы увеличиваем их количество. После этого итераций повторяются снова и снова. Важной особенностью Shape Maker является то, что при увеличении количества контрольных точек поверхность сохраняет свою первоначальную форму. Это позволяет производить локальную модификацию поверхности там, где это необходимо. Существующие функции локального сглаживания и аппроксимации значительно упрощают этот процесс.

Средства контроля гладкости поверхности в Shape Maker.

Определение положения линий перегибов на поверхности.

Следующим шагом в сглаживании поверхности является определение расположения и формы линий перегиба по шпангоутам, ватерлиниям и батоксам. Линии перегиба наиболее точно характеризуют форму поверхност