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摘要:针对船体放样理论课程中的理论性、空间概念性强的难题,通过采用AutoCAD平台的二维与三维建模相结合的方式进行教学,降低课程的学习难度,提高教学质量。并以纵向结构线的放样和展开为例,说明在教学中引入AutoCAD三维实体建模的好处。
Abstract: Contrary to the theoretical and spatial conceptual problems in the hull lofting course, teaching is carried out by using the combination of two-dimensional and three-dimensional modeling of the AutoCAD platform to reduce the learning difficulty of the course and improve the quality. And take the lofting and marking of the longitudinal structure line as an example to illustrate the benefits of introducing AutoCAD 3D solid modeling in teaching.
关键词:三维建模;船体放样;教学应用
Key words: 3D solid modeling;hull lofting;teaching application
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-957X(2021)12-0232-03
0 引言
目前,计算机放样系统和软件不断更新升级,船舶放样软件的功能也越来越丰富,操作也越来越人性化,利用计算机放样大大缩短了放样时间,提升船体放样的速度。但是单纯的计算机放样不利于巩固学生的理论知识,不利用学生对船体放样内涵的提升。
船体放样是高职船舶工程技术专业的核心课程,通过本课程的学习,学生能进行船体理论型线放样、船体外板和构件的展开,并能制作和使用样板样箱、进行船体零件的套料及号料等,为以后从事船体放样工、船体加工装配人员、船体生产设计技术工程师及精度控制管理人员等工作岗位打下坚实的专业知识。
船体放样理论课程衔接专业课《船舶结构与识图》与《船体加工与装配》课程,学生对船体结构不太熟悉,三维空间想象不足,并且大型船体三维软件未涉足,而船体放样课程专业性、理论性、实践性、空间概念性强,学生学习兴趣不浓,教学效果不理想。
1 AutoCAD技术
目前,船舶的设计、生产、建造可采用专用的船体三维设计软件如Napa、TRIBON、PTC CADDS5、CATIA、HD-SPD等,这些专用设计软件功能强大,使用费用高,仍有许多船舶设计部门在使用AutoCAD软件进行船舶的设计、生产、建造。同时,AutoCAD绘图是船舶工程技术专业学生所必须掌握的一项职业技能,也是船舶工程技术职业岗位培训要求的技能考证之一[1]。
AutoCAD建模技术包括线框模型、网格模型、实体模型。线框模型使用闭合的空间线来反映构件的实形,内部的线、面空间位置,相互关系均可直接或间接测得;网格模型建模使用多边形网格创建镶嵌面,近似于曲面;实体模型将使构件整体完全数据化,如实直观地反映从设计到建造成型的全过程[2]。
船体主要结构都可以用二维轮廓来表示,所以在进行船体结构实体建模时,可以使用三维建模中的拉伸、旋转,放样、扫掠等命令创建三维实体模型。
2 船体放样
船体放样是船体建造的第一道工序,会影响到后续工艺的质量,因此放样时必须确保很高的精度。
船体实尺放样按1:1的比例在放样间地板上绘出光顺的型线图,进而绘出包括结构线在内的肋骨型线图,在此基础上进行各种船体构件的展开,并钉制样板和绘制草图等;为后续工序提供放样资料,以便船体车间号料、加工、装配、焊接、检验时使用[3]。实尺放样是一种手工放样方法,也是传统的工艺方法,并且是其他放样方法的基础。
根據完成放样工作实际所需用的知识、能力、素质要求,将教学内容序化为三大项目和若干个工作任务[4]。以实船12500t货船为教学载体,根据本船的主尺度、型值表及相关的结构图,完成船体放样课程的理论型线和结构线放样、船体构件展开、造船资料等教学。
3 教学建模船舶特征概述
3.1 船型
本船为单甲板,双底双壳,艉机型,单桨,单舵,单机,采用纵横骨架式的钢质全焊接结构的带风雨密舱口盖的货船,主要装运煤炭、谷物、杂件等货物,也可装运20ft集装箱。本船总装箱数为550TEU。
3.2 船舶主尺度
4 AutoCAD三维建模技术在船体放样教学中的具体应用
以12500t散货船纵向结构线放样展开为例说明使用AutoCAD在船体放样教学中的应用优势。
结构线放样,就是根据设计部门提供的各种结构图,在肋骨型线图上绘出纵线向构件与船体型表面及各肋骨剖面相交的投影,特别是纵向构件与船体外板的交线的投影。可参考的图纸有基本结构图、分段结构图、肋骨型线图、外板展开图、首尾柱结构图等。
Abstract: Contrary to the theoretical and spatial conceptual problems in the hull lofting course, teaching is carried out by using the combination of two-dimensional and three-dimensional modeling of the AutoCAD platform to reduce the learning difficulty of the course and improve the quality. And take the lofting and marking of the longitudinal structure line as an example to illustrate the benefits of introducing AutoCAD 3D solid modeling in teaching.
关键词:三维建模;船体放样;教学应用
Key words: 3D solid modeling;hull lofting;teaching application
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-957X(2021)12-0232-03
0 引言
目前,计算机放样系统和软件不断更新升级,船舶放样软件的功能也越来越丰富,操作也越来越人性化,利用计算机放样大大缩短了放样时间,提升船体放样的速度。但是单纯的计算机放样不利于巩固学生的理论知识,不利用学生对船体放样内涵的提升。
船体放样是高职船舶工程技术专业的核心课程,通过本课程的学习,学生能进行船体理论型线放样、船体外板和构件的展开,并能制作和使用样板样箱、进行船体零件的套料及号料等,为以后从事船体放样工、船体加工装配人员、船体生产设计技术工程师及精度控制管理人员等工作岗位打下坚实的专业知识。
船体放样理论课程衔接专业课《船舶结构与识图》与《船体加工与装配》课程,学生对船体结构不太熟悉,三维空间想象不足,并且大型船体三维软件未涉足,而船体放样课程专业性、理论性、实践性、空间概念性强,学生学习兴趣不浓,教学效果不理想。
1 AutoCAD技术
目前,船舶的设计、生产、建造可采用专用的船体三维设计软件如Napa、TRIBON、PTC CADDS5、CATIA、HD-SPD等,这些专用设计软件功能强大,使用费用高,仍有许多船舶设计部门在使用AutoCAD软件进行船舶的设计、生产、建造。同时,AutoCAD绘图是船舶工程技术专业学生所必须掌握的一项职业技能,也是船舶工程技术职业岗位培训要求的技能考证之一[1]。
AutoCAD建模技术包括线框模型、网格模型、实体模型。线框模型使用闭合的空间线来反映构件的实形,内部的线、面空间位置,相互关系均可直接或间接测得;网格模型建模使用多边形网格创建镶嵌面,近似于曲面;实体模型将使构件整体完全数据化,如实直观地反映从设计到建造成型的全过程[2]。
船体主要结构都可以用二维轮廓来表示,所以在进行船体结构实体建模时,可以使用三维建模中的拉伸、旋转,放样、扫掠等命令创建三维实体模型。
2 船体放样
船体放样是船体建造的第一道工序,会影响到后续工艺的质量,因此放样时必须确保很高的精度。
船体实尺放样按1:1的比例在放样间地板上绘出光顺的型线图,进而绘出包括结构线在内的肋骨型线图,在此基础上进行各种船体构件的展开,并钉制样板和绘制草图等;为后续工序提供放样资料,以便船体车间号料、加工、装配、焊接、检验时使用[3]。实尺放样是一种手工放样方法,也是传统的工艺方法,并且是其他放样方法的基础。
根據完成放样工作实际所需用的知识、能力、素质要求,将教学内容序化为三大项目和若干个工作任务[4]。以实船12500t货船为教学载体,根据本船的主尺度、型值表及相关的结构图,完成船体放样课程的理论型线和结构线放样、船体构件展开、造船资料等教学。
3 教学建模船舶特征概述
3.1 船型
本船为单甲板,双底双壳,艉机型,单桨,单舵,单机,采用纵横骨架式的钢质全焊接结构的带风雨密舱口盖的货船,主要装运煤炭、谷物、杂件等货物,也可装运20ft集装箱。本船总装箱数为550TEU。
3.2 船舶主尺度
4 AutoCAD三维建模技术在船体放样教学中的具体应用
以12500t散货船纵向结构线放样展开为例说明使用AutoCAD在船体放样教学中的应用优势。
结构线放样,就是根据设计部门提供的各种结构图,在肋骨型线图上绘出纵线向构件与船体型表面及各肋骨剖面相交的投影,特别是纵向构件与船体外板的交线的投影。可参考的图纸有基本结构图、分段结构图、肋骨型线图、外板展开图、首尾柱结构图等。