Shipconstructor教程

发布时间:2010-11-09 18:08:03   来源:文档文库   
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SHANGHAI DESIGN ASSOCIATES

Shipconstructor Structure Tutorial

SC结构建模简介

编写 卢少林

WRITED BY Henry LU

SDA No.1808 Central Huaihai Road,

Shanghai 200031, China

Tel. No.:0086 21 6433 3169-203

Fax No.:0086 21 6466 6184-203

E-mail: technich@shsda.com.cn

SDA内部资料)

一, 简介SC - - - - - - - - - - - - - - - - - -

二,SC的坐标系统 - - - - - - - - - - - - - - - -

三,SC建模步骤 - - - - - - - - - - - - - - - - -

四,定义材料库 - - - - - - - - - - - - - - - - -

五,定义零件 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

六,组装策略;出图;套料 - - - - - - - - - - - -

七,关于SHIPCAM - - - - - - - - - - - - - - - - -

八,附录:SC主要命令的介绍 - - - - - - - - - - -

一, 简介SC

SC程序的开发基于AUTOCAD,其操作界面在CAD的基础上增加了SC的功能。故其操作简单,很容易上手。

SCAUTOCAD增加了如下功能按纽:

shipconstructor,structure,utilities,nest,visibility.

该软件的任务是将船舶详细设计(或技术设计)的平面图形转化为立体模型、并通过计算机进行虚拟建造。

SC软件主要有SHIPCONSTRUCTOR SHIPCAM两大模块,来完成船舶的虚拟建造。其中SHIPCONSTRUCTOR用来做船体结构、舾装、轮机、电气建模和结构与舾装放样、管系放样、电缆放样,目前该软件的电气建模与电缆放样程序仍在开发过程中;SHIPCAM主要用来船体型线放样、外板和曲型板材展开等,SHIPCAM模块包括以下八个部分:InverseBend(型材逆弯)LinesFairing(线型光顺)LoftSpace(线型处理)Pinjigs(胎架制造)PlateExpand(板材展开)Printoffsets(型值打印输出)ShellExpand(外板展开)StringerCutouts(型材切口形式)

SC结构部分只做船体内部的、可简化成平面的构件;所有和外板有关的部分及曲面部分,均有SHICAM来完成,SC可调入。

SC针对性很强,主要针对生产设计,故其程序开发的中心都是围绕着船体结构零件(PART):

1) 定义零件(define part,包括零件位置,尺寸,形状,骨材,开孔,零件号码,切割余量等。

2) 组装(buildstrategy,将已经定义的零件组装成部件、分段等。

3) 放样(nest),将零件套料在钢板上,给出切割信息等。

4) 输出(export,将放样的信息输出到切割机上,完成零件的切割。

二,SC的坐标系统:

船体结构除去外板的内部结构,基本上都可以分解为一个个的平面板架。一条船作为一个项目(project),然后分成若干分段(unit)。一个分段里又有若干平面板架组成(group),平面板架由若干零件组成(part)。

具体的建模工作从UNIT开始。对于一个UNITSC给出一世界坐标系(world),和三个标准平面坐标系(Standard planesframe,deck,longitudinal)。我们可以对甲板、肋板、舱壁,定义出平面坐标系(确定平面坐标系在世界坐标系里的位置),即GROUP。然后,进入GROUP,你就可以象在AUTOCAD里一样工作了。

一个零件part在船体上的位置由(XYZ)决定。建立一个平面坐标系(group,即确定了零件的一个XY Z)。进入到平面坐标系(group),象CAD一样,可以确定零件的另外两个自由度(YZ XZ ETC.);紧接着确定零件的其他特征(尺寸,形状)。

注:UNIT3D空间,GROUP2D空间。

三,SC建模步骤

1. 如何建立坐标系(定义GROUP)?(FRAMEDECKLONGITUDINALARBITRARY。)

a.建立横剖面坐标系(FRAME GROUP

建立PROJECT→建立UNIT

打开UNIT→使用SCIN↙调进FRAME LINES

点击 new plannar group→拾取某一FRAME LINE↙→给出所建坐标系(new planar group)特征。

OK

b.建立水平面坐标系(DECK GROUP

打开UNIT→使用SCIN↙调进WATER LINES

点击 new plannar group→拾取某一WATER LINE↙→给出所建坐标系(new planar group)特征。

OK

c.建立纵剖面坐标系(LONGITUDINAL GROUP

打开UNIT→使用SCIN↙调进BUTTOCK LINES

点击 new plannar group→拾取某一BUTTOCK LINE↙→给出所建坐标系(new planar group)特征。

OK

d.建立任意坐标系(ARBITRARY GROUP

打开UNITActivate Ucs激活一个FRAME坐标系→在此坐标系里,给出能确定所建坐标系的一根线或两根线。(参见下面的激活坐标系的两种方法,激活即达到旋转坐标系的目的,便于画图。)

点击 new plannar group→拾取那两根线↙→给出所建坐标系(new planar group)特征。

OK

注:一个坐标系所在的平面,需要用几何作图的方法给出这个平面中的一根线或两根线,然后根据线才能建立这个平面所在的坐标系。(对于标准坐标系,一根线就可以了;非标准坐标系,最好给出两根线。)

建立坐标系一定要在3D里(必须打开整个UNIT,进入三围空间)。在建立完FRAME GROUP以后,可以利用上述d.的方法建立其他的GROUP。一个零件必须有属于自己的平面坐标系,否则无法定义它。

激活坐标系的两种方法:A)在命令行输入UCS↙→输入旋转的轴(XYZ)↙→输入旋转的角度↙。BActivate Ucs激活GROUP的坐标系,达到旋转坐标系的目的。比如,欲在横向坐标系里画图,可以激活FRAME GROUP;欲在水平面坐标系里画图,可以激活DECK GROUP

2.进入GROUP定义零件(PART)。(FRAMEDECKLONGITUDINAL

A) 如何建立板零件?(位置,轮廓,实体)

例:

进入DECK GROUP,此2D坐标系的高度在定义GROUP的时候已经确定,所以你现在画的零件都在这个高度的水平坐标系里(高度即零件距离基线的距离A/B)。

Mark Group Intersections,此命令可以调进肋位线(FRAME LINES FRAME GROUP DECK GROUP的相交线),可利用这些线确定零件的纵向位置(即距舯位置)。

零件距中位置的确定,画出CENTER LINE,几何定位就可以了。

零件的位置确定以后→给出零件的轮廓,包括开孔线。

Tool Path→拾取板的轮廓线→点此命令→选外轮廓或内轮廓(outside cut:外轮廓;inside cut:内轮廓,即开孔)→OK。注:outside cut inside cut需分开做。

Plate solid→拾取板的轮廓线(outside cut inside cut)→点此命令→选择板厚及板的特征(板厚理论线问题)→OK。板已做好,渲染一下看看,效果不错吧。

B) 如何在板上建立骨材零件(STIFFENER)?(位置,长度,定位线MARK LINE及端部特征ENDCUT

可以零用A)所述的方法,确定骨材的横向和纵向位置;

长度,可以通过所画线的长短来控制;(总之要做骨材,得先画线,线的位置、长短CAD操作而已)

Stiffener Solid→拾取骨材的线(位置/长短)→点此命令→选择骨材粘连的板(三围实体3D SOLID)↙→选择骨材及其特征(板厚方向WEB DERECTION、球头方向TOE DERECTION、端部特征ENDCUT)→OK。很不错哦,你已经能做骨材了,拍巴掌欢舞吧!

C) 肘板,你可以象做板那样来完成,也可以用Insert Standard Part插入标准零件。注:重复使用特征相同的零件,可以做成标准件,随时调进即可。

D) Faceplate Solid: SC Structure\ Faceplate,加扁钢面板→选择要加面板的板的边缘→选择板(三围实体3D SOLID)→选择扁钢及其特征→拾取端点→选择加在哪一段→选择板厚的朝向→OK

E) Flange Plate: SC Structure\ Flange,做折边板→选择板的边缘→选择板(三围实体)→选择折边板及其特征→OK

现在你已经很厉害了哦,继续努力!

注:船体零件基本上都是板(plate)和标准件(standard stiffener)。所以到这里SC建模你已经是高手了哦。

四,定义材料库:

1.标准件standards

A. structural(肘板及其他标准件)

structural下新建一个文件,把想要做成标准件的零件做成实体板,定义它(define part,以后建模时插入就可以了。

注意:重复使用且特征相同的构件,可以做成标准件,尤其是肘板。做标准件时,注意零件的插入点的选择在坐标系的零点上。

.rofile 骨材

rofile骨材的横剖面:

新建一个文件(CAD文件.DWG),画出某个规格骨材的横剖面,注意骨材插入点在零点上,一个规格的骨材需生成一个单独文件。

Cutouts骨材的切口形式:

新建一个文件(CAD文件.DWG),画出某个规格骨材的切口形式,注意骨材的切口形式插入点在零点上,一个规格的骨材切口形式需生成一个单独文件。

Endcuts骨材的端部形式:

新建一个文件(CAD文件.DWG),画出某个规格骨材的端部形式,一个骨材端部形式需生成一个单独文件。

骨材的端部形式也可以在材料库里定义。

.Manager: Shipconstructor\run manager,进去材料库,新建、删除,编辑材料(板、角钢,球扁钢等等)。

PLATE:可编辑修改名称,材料,板厚,实体颜色,切割速度,切割余量,规格尺寸及数量。

骨材STIFFENER名称,材料,调入剖面形状Profile(上述B:Profile,编辑端部形式endcut, 调入切口cutout(上述BCutouts),库存stock

五,定义零件(How to define a part?

给出零件特征:外轮廓outcut,开孔incut,标志线markline,文字标注text note,零件安装方向part orientation icon,焊接收缩量weld shrinkage,及其他所需的零件信息数据。

Define Part: SC Structure\ Part\Define,定义零件→选择零件的实体→拾取表示零件特征的信息数据(线和文字标注等)→给出零件名及其所需要注释的内容→OK。注:表示零件特征的数据是切割数据和标注数据。

六,Develop Build Strategy: SC Build Strategy,组装策略;assembly出图;nest套料.

零件定义之后,我们在build strategy里,把零件组装成部件,部件组装成分段。(拼装顺序需根据生产厂的工艺要求)

首先建立类似树状文件夹形式的assembly,把相关的零件拖到相关的文件夹就可以了.

通过assembly选择对那些分段出图。我们出的图还是不错的,零件的三围关系,一目了然哦。

Nest给出零件在钢板上的排列,切割信息等。一起套料的零件越多,钢材的利用率越高。我们不仅可以对板进行套料,还可以对STIFFENER(角钢、球扁钢等)进行套料,计算其长度和弯曲的偏移量。这一点还是不错的!

-板材的套料:NavigatorNestNew(给出文件名,建立一个新的文件) SC nesting\Part\Insert parts→选择要套料的零件及相关参数选项OK\选择板材规格及图框OK\OK

SC nesting\Part\Assign to nest→选择零件和板材规格\回车后可以看到零件的相关信息在图上标志出来了.

-型材的套料: NavigatorNestNew(给出文件名,建立一个新的文件) ShipConstructor\Profile NestingProfile Nest Assemblies(选择分段UNIT),OKProfile Nest Manager(选择型材规格,选择零件)\ADDProfile Nest More Stock Needed(选择型材规格长度,输入用的型材长度)\Create Nestsdone

Issue selected nests选中自动产生余料,将自动产生余料,接着套下面合适的零件.如果很多零件一起套料,软件将一起统筹计算,最合理的利用型材.

-Manager\Report\Profile Nests,在这里可以查看套料的情况,还可以生成套料结果为你需要的文件.

七,关于SHIPCAM,包括以下模块

linesfairing,线型光顺。

loftspace,外板处理

inversbend,肋板制作。

pinjigs,胎架。

plateexpand,板展开。

printoffsets,型值。

shellexpangd,外板展开。

stringercutouts,外板纵骨

Alinesfairing

1.CAD平面肋位线→在CAD里移成三围肋位线→保存为*.DXF文件。

2. loftspaceimport .DXF→自动成为*.PMK文件。(在此可以进行DELET LINES CREATE LINES

3. 把几根线连成一根线。(选线/CONNECT/按住SHIFT选第2根线)

4. .PMKSAVE AS*.STO(光顺线)

*.PMKSAVE AS*.STS(参考线)

File/Save Possible as 把几根线存成一个文件)

注: *.STO*.STS 为肋位线。

5. *.STO*.STS(给出线/TRIM/把整个HULL分成几部分光顺)

6. linesfairingOPEN *.STO/初步光顺。(换线 PAGE UP / PAGE DOWN;换点/方向键;编辑点型值/方向键)

7. loftspaceOPEN 光顺好的 *.STO BLOCK/SORT LINES为线排顺序→选线↙→下一根,通过方向键来选择。

8. linesfairing

OPEN光顺好的 *.STO

References/Surface Setup 生成参考面,用生成的Frame lines,Water lines,Buttock lines来检视其光顺性。

FILE/MAKE LINES OFFSETS(加线INSERT,删线DELET

→生成三围光顺的线 *.LGO。(Loftspace/OPEN *.LGO/MESH EQUEL 编辑线上的控制点数)

References/Frame lines(Water lines,Buttock lines)/打开*.LOC/生成肋位线(水线,纵剖线)

1 COLOR FRAME LINES

References/File/Open *.STS。(2 COLOR FRAME LINES

→调 *.LGO线上的点,达到1 COLOR FRAME LINES 2 COLOR FRAME LINES 接近。

Recalculate Sections 重新生成面)

Insert Control Point增加控制点。

File/Save Sline *.LGS

9. loftspaceOpen *.LGS(已光顺好) Generate Surface →生成板*.msh/*.devCross Spline 生成的面严格通过控制点, B-SplineB样条数学模型生成面, Developable 生成单曲可展开的面, Straight Section 生成平面)

BLoftspace

1.生成建模所需要的线

打开HULL.MSHPlanar SectionPlane Parallel→新建或打开*.LOC文件→生成FRAME LINESWATER LINESBUTTOCK LINES。注:这些线建模将用。如果需要不在整肋位的肋骨线,打开*.LOC文件,加一根即可,或者在做*.LOC文件时就给出特殊肋位的肋骨线的位置。

2.外板切割(介绍四种方法)

a. 打开HULL.MSHLines/Create→生成你所需要的外板切割线→BLOCKS/TRIM→选切割线↙→选外板OK

b. 打开HULL.MSHPlanar SectionPlane Parallel→新建或打开*.LOC文件→生成你所需要的外板切割线→BLOCKS/TRIM→选切割线↙→选外板OK

c.在肋骨型线图上排好板缝,把板缝线存成*.DXF文件,注意肋骨型线零点与CAD零点对正。

d.打开HULL.MSHFILE/IMPORT DXF FILE→选板缝线*.DXF,注意坐标转换→BLOCKS/TRIM→选切割线↙→选外板OK

e. 打开HULL.MSH→打开*.PMK文件,注意坐标转换→BLOCKS/TRIM→选切割线↙→选外板OK。(*.PMK 参见下面解释★1*.PMK类似*.DXF,但*.DXF是二围投影线;*.PMK 是三围线,是二围线在各肋位上的投影线。)

**注意切割视图的选择,视图不同,切割结果不同。

切割线必须和外板有线相交,才能切割。

Cstringercutouts,外板纵骨做法(介绍三种方法)。

1. Plane平面

Plane /Constant Haft-Breath*.LOC打开或新建半宽文件→OK

Save Stringercutout Surfaces*.str

Plane /Constant Height*.LOC打开或新建高度文件→OK Save Stringercutout Surfaces*.str

2. Girth弧长

Constant Girth From Bottom固定弧长从肋骨线底部。

Constant Girth From Top固定弧长从肋骨线顶部。

Proportional Girth比例弧长。

Save Stringercutout Surfaces*.str

3. Projection\Body Projection

在肋骨型线图上排好纵骨线,把纵骨线存成*.DXF文件,注意肋骨型线零点与CAD零点对正。

ShipCAMImport *.DXF→选*.DXFSave as *.PRJ.

StringerCutouts 打开*.FRM文件→File/Mark Options选定所做纵骨的特征及端点位置→Projection/Body Projection/打开*.PRJOK.

File Save Stringercutout Surfaces*.str。(★1 File Save Plate Marks*.PMK。)

ShipconstructorSC Structure/Stiffener/New twisted→打开*.PRJ,选择骨材特征→OK,骨材做好了。

Projection:Plan Projection Profile ProjectionBody Projection用法、原理相同。

Dpinjigs,胎架(点图标或点菜单英文命令)

方法一:

1.File\Open Plate 打开一块或几块外板板。

2. Build\Options打开设置。你会看到一个Options图示.General,分别设置胎架高度,输出字体个高度,最小胎架高度等。点Pin Layout,设置胎架支撑的分布及根数。点确定。

3. Build\Make pin Jig生成胎架。

4. File\Save Pin Table保存支撑位置、高度等数据,文本文件。

5. Save DXF File 保存数据和图形,DXF 文件。

方法二:

1.File\Open Plate 打开一块或几块外板板。

2.Build\Generate Pin arrway on seams在板缝上生成支撑。

3.LOCATIONS打开一个LOCATIONS文件,布置支撑的位置和数量。或生成一个LOCATIONS文件,输入新文件名,点OK,点确定,输入1,在出现的对话框里,设置新的LOCATIONS文件,点SAVE

4. Build\Make pin Jig生成胎架。

5. File\Save Pin Table保存支撑位置、高度等数据,文本文件。

6. Save DXF File 保存数据和图形,DXF 文件。

附注:

1. 方法一对于纵向和横向的支撑位置,一次只能给一个固定值,若有不同距离的支撑,需要两次生成,分别保存。

2. 方法二对于纵向的支撑位置可给出,横向的支撑位置不能给出,软件自动按板缝生成。

故,两种方法请结合使用,以满足需要。

八,附录:SC主要命令的介绍

1. SHIPCONSTRUCTOR船体建造命令

该工具条下共有4个命令,主要用于结构三维模块的编辑、管理:

Navigator:Shipconstructor\Navigator(导航):进入总菜单project;进入分段unit(三围状态),定义二围坐标系(group);进入板架group(二围状态),进行平面建模。

Model link shipconstructor\Mlink(连接),以把其他的板架、构件(group)调进来,检视三围关系是否正确。

new plannar group :Shipconstructor\ plannar group\ new(新建板架,即坐标系):只有进入三围状态,即进去整个分段unit,才能进行此操作。选择线/点此命令/给出板架(坐标系,GROUP)的特征/OK

Manager: Shipconstructor\run manager,进去材料库,新建、删除,编辑材料(板、角钢,球扁钢等等)。

2.视图命令

3D view:SC utilities\3D viewpoint,三围视图的转换。

production layers:构造线,这些线是用来定义零件,作为切割的内容,建议在工作完成后删除辅助线、多余的线。

solid layers:实体层,本层上的三围实体,用作检查干涉,以后的计算重量中心也将用到,非实体的东西不要放在本层上。

production layers & solid layers:线和实体一起显示。

Activate Layer Group)激活图层组:

Layer Visibility)可见图层:点击此命令,可隐藏不需要在本视图中出现的图层

3.Utilities命令

该工具条下共有5个效用命令,下面分别介绍。

Activate Ucs: SC utilities\ Activate Ucs,激活/建立相应的坐标系,即可进入相应的坐标系进行工作。

Hide Objects: SC utilities\ Hide Objects,隐藏对象。

Unhide Objects: SC utilities\ Unhide Objects,不隐藏/显示对象。

Snap)捕捉命令:用法未知。按住该命令下有一下拉菜单命令。

Toggle(Projects into UCS))转换坐标命令:用法未知。

Move Geometry to layer)移动几何图形到图层。

该命令有下拉菜单如下:

1Copy Geometry to layer)复制几何图形到图层。

2Activate layer)激活图层。

3Deactivate layer)锁定图层。

4Activate layer group)激活图层组

4.建模命令

Tool Path:SC Structure\ Tool Path,定义板的轮廓(outside cut:外轮廓;inside cut:内轮廓,即开孔),此线用作板的切割。拾取板的轮廓线/点此命令/选外轮廓或内轮廓/OK

Plate solid: SC Structure\ Plate:新建/编辑板。拾取板的轮廓线/点此命令/选择板厚及板的特征/OK。下拉菜单有折边板、板的编辑命令等。

按住该图标下另有五个功能选项,如下:

1 Edit Plate):用于板材实体编辑。

2 Corrugated Plate:槽形板实体板。

3 Edit Corrugated Plate:编辑槽形板实体板。

4 Planking:

5 Edit Planking:

Stiffener Solid: SC Structure\ Stiffener:新建/编辑骨材(横梁、强横梁,纵骨,纵桁等等)。拾取骨材的线(位置/长短)/点此命令/选择骨材粘连的板(三围实体)/右键或回车/选择骨材及其特征/OK。下拉菜单有骨材的切口、骨材的编辑命令等。

按住该图标下另有四个功能选项,如下:

1Stiffener Solid From Point:两点之间做型材。

2(Edit Stiffener):编辑型材实体。

3Insert Cutouts:插入型材切口。

4Edit Cutouts:编辑型材切口。

Faceplate Solid: SC Structure\ Faceplate,加扁钢面板,选择要加面板的板的边缘/选择板(三围实体)/选择扁钢及其特征/拾取端点/选择加在哪一段/选择板厚的朝向/OK

按住该图标下另有一个功能选项,如下:

1Edit Faceplate:编辑面板实体。(即对面板实体特性进行编辑、修改)

Flange Plate: SC Structure\ Flange,做折边板,选择板的边缘/选择板(三围实体)/选择折边板及其特征/OK。下拉菜单对折边板进行编辑。

该图标下另有一个功能选项,如下:

1Edit Flange plate:编辑肘板实体。(即对肘板实体特性进行编辑、修改)

Mark Group Intersections: SC utilities\ Mark Group Intersections,调入已经有坐标系和本做标系的交线,作为工作的参考线;调入已经有三围实体和本做标系的交线,作为工作的参考线。下拉菜单有命令:插入切口CUTOUT,做标志线MARKLINE,零件安装方向part orientation icon,焊接收缩量weld shrinkage

下拉菜单:

13D to 2D:从三维到二维的转换。

2Insert Stiffener Cutouts From Group):在本坐标系插入从其他坐标系型材的切口(注:其他坐标系的型材必须和本坐标系相交)。

3Insert Stiffener Cutouts):插入单个型材切口。

4Break @Intersection:交线打断。

5Break @Distance):距离打断。

6Mark lines):标志线,型材位置线。

7Part Orientation Icon):零件方向图标。

8Weld shrinkage Icon):焊接收缩图标。

9Accuracy Control):精度控制。

10Stiffener Accuracy control):加强型材精度控制。

Insert Standard Part: SC Structure\ Insert Standard Part,插入标准零件。注:重复使用切特征相同的零件,可以做成标准件,随时调进即可。

Define Part: SC Structure\ Part\Define,定义零件,选择零件的实体/拾取表示零件特征的数据(线、符号和文字等)/给出零件名及其所需要注释的内容/OK。注:表示零件特征的数据是切割数据和标注数据。

下拉菜单

1Undefined Part:取消零件的块定义。

2Deactivate part):解除零件。

3Reactivate part):恢复零件。

4Edit part:编辑零件。

Part list: SC Structure\ Part\List,零件列表。

Develop Build Strategy: SC Build Strategy,组装策略。

九,附录:ShipCam主要命令的介绍

1. 视图命令

俯视图

侧视图

主视图

定义好的视图

定点视图

旋转视图

缩放

全屏

放大、缩小视图

2.显示控制

控制线曲率显示(关闭)

切割线控制线曲率显示(关闭)

降低曲率显示比例

提高降低曲率显示比例
曲线显示

曲面的显示(关闭)

斜率显示

使当前控制点始终在屏幕中心

使所有视图显示相同比例

3.控制点及控制线的控制工具

选控制线

选控制点

增加控制点

删除控制点

在两点间增加一点

将该条线上的点重新均布

将该条线上的点重新按位置分布

设置断点

将该条线变平

删除当前线

复制当前线

移动当前线

增大(减小)步长

4. 切割线工具

切肋位线

切纵剖线

切水线

用两点切线

用三点切线

用一点及角度切线

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/ab3261f3f90f76c661371ae2.html

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