辅助船体结构面板加工的弧线表达方法技术

本发明专利技术公开一种辅助船体结构面板加工的弧线表达方法，包括如下步骤：S1、获取船体结构面板加工弧线及弧线的曲形数据，曲形数据包括弧段的弧长、半径及偏转角；S2、确定结构面板加工弧线中的拐点；S3、检测拐点两侧的弧段是否适用于小半径圆弧拟合，若检测结果为是，则对适用于小半径圆弧拟合的弧段进行小半径圆弧拟合，连接剩余弧段的端点形成弦，标注弧段上点的弦高。根据弧线弯曲特征，对弧线分段进行简化处理，比如在弧线走向拐点处分开，半径R值较大走向缓慢弯曲的弧段，用弧线端部连线的等距弦高表达弧线数据；半径R值较小弯曲快的弧段通过一个小半径R值替代，并标上这段弧段的弧长，辅助现场施工人员准确绘制实际的加工弧线。线。线。

【技术实现步骤摘要】
辅助船体结构面板加工的弧线表达方法


[0001]本专利技术属于船体结构面板加工
，更具体地，本专利技术涉及一种辅助船体结构面板加工的弧线表达方法。

技术介绍

[0002]船体是由钢板和骨架组成的板架结构，具体来说由甲板、舷侧外板、舭部外板、船底外板和尾封板形成外部封闭的边界(钢板拼接而成)，船体内部又由诸多纵、横舱壁进行分隔而划分为各类功能舱室，这些外部封闭的边界和内部纵、横舱壁都是各自的骨架支撑，形成牢固的船体结构。骨架分为轧制型材(如角钢、球扁钢等)和组合型材(T型材)，其中主船体外板因线型变化，其T型强骨架(强肋骨、舷侧纵桁、肋板、底部龙骨)的面板通常需要提前加工成所需的弧形后，与T型强骨架腹板组装焊接。
[0003]现代造船因采用三维建模软件，已经完全抛弃以前的1:1地板放样，这些需要加工的曲线面板都可以通过软件自动提取面板的加工弧线数据，如比较规则的人孔加强圈提供的数据是能够清楚的表达所需的形状，如图1、图2。图中CUR
‑
表示弧线段，STR
‑
表示直线段。数据自“END 1”开始向另一端依次表达变化的弧段特征。
[0004]图1中弧线半径无连续变化多次，半径值也在现场可测量划线范围内，弧线走向偏角也是常规值，现场是可以很准确复制弧线的加工样板。图2中弧线是典型的船体结构上，腰圆形开孔边缘的加强面板的加工数据，这类样板数据同样是可以被现场施工人员准确复制。
[0005]还有一种是跟着船体外板不规则(变半径弧线)线型走向的T型材面板(强肋骨、舷侧纵桁、船底龙骨等)，三维软件自动分离出来的加工数据很难被现场施工人员复制准确的加工弧线，如图3。图3中右图可以看出，T型材面板是不规则弧线，弧线半径值和偏角不断变化，半径值最大的7586mm，现场施工人员无法准确绘制实际的加工弧线。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种辅助船体结构面板加工的弧线表达方法，旨在提高变半径弯曲弧线加工数据的可操作性。
[0007]本专利技术是这样实现的，一种辅助船体结构面板加工的弧线表达方法，所述方法具体包括如下步骤：
[0008]S1、获取船体结构面板加工弧线及弧线的曲形数据，曲形数据包括弧段的弧长、半径及偏转角；
[0009]S2、确定结构面板加工弧线中的拐点；
[0010]S3、检测拐点两侧的弧段是否适用于小半径圆弧拟合，若检测结果为是，则对适用于小半径圆弧拟合的弧段进行小半径圆弧拟合，连接剩余弧段的端点形成弦，标注弧段上点的弦高。
[0011]进一步的，拐点的确定方法具体如下：
[0012]检测当前弧段的走向是否与前一弧段的走向相反，若检测结果为是，则将上一弧段的终点即当前弧段的起点作为拐点。
[0013]进一步的，检测当前弧段偏转角的偏转方向是否与前一弧段偏转角的偏转方向相同，若不相同，则当前弧段的走向与前一弧段的走向相反。
[0014]进一步的，小半径圆拟适用于至少一个弧段，弧段需满足如下条件：
[0015]弧段的半径均小于半径阈值，弧段偏转角的偏转方向相同，且弧段的总偏转角度小于偏转角阈值。
[0016]进一步的，半径阈值取值为2m，偏转角阈值为45度。
[0017]进一步的，若拐点两侧的弧段均不适用于小半径圆弧拟合，则连接所有弧段的端点形成弦，标注弧段上点的弦高。
[0018]进一步的，小半径圆的拟合方法具体如下：
[0019]在待拟合连续弧段上采样用于小半径圆拟合的拟合点，基于拟合点来进行小半径圆的拟合。
[0020]进一步的，拟合点包括：待拟合连续弧段的起点、中点及终点。
[0021]进一步的，从三维建模软件TRIBON分离出船体结构面板加工弧线及弧线的曲形数据。
[0022]根据弧线弯曲特征，对弧线分段进行简化处理，比如在弧线走向拐点处分开，半径R值较大走向缓慢弯曲的弧段，用弧线端部连线的等距弦高表达弧线数据；半径R值较小弯曲快的弧段可以标注一个统一的小半径R值替代，并标上这段弧段的弧长，辅助现场施工人员准确绘制实际的加工弧线。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例提供的小半径弧线面板加工数据；
[0024]图2为本专利技术实施例提供的规则弧线面板加工数据；
[0025]图3为本专利技术实施例提供的船体T型组合材面板加工数据；
[0026]图4为本专利技术实施例提供的曲形数据弧长、倾斜角示意图；
[0027]图5为本专利技术实施例提供的图3中面板加工数据的表达示意图；
[0028]图6为本专利技术实施例提供的辅助船体结构面板加工的弧线表达方法流程图。
具体实施方式
[0029]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0030]根据弧线弯曲特征，对弧线分段进行简化处理，比如在弧线走向拐点处分开，半径R值较大走向缓慢弯曲的弧段，用弧线端部连线的等距弦高表达弧线数据；半径R值较小弯曲快的弧段可以标注一个统一的小半径R值替代，并标上这段弧段的弧长，辅助现场施工人员准确绘制实际的加工弧线。
[0031]图6为本专利技术实施例提供的辅助船体结构面板加工的弧线表达方法流程图，该方法具体包括如下步骤：
[0032]S1、从三维建模软件TRIBON分离出船体结构面板加工弧线及弧线的曲形数据，曲形数据包括：弧段的弧长、半径及偏转角，偏转角是指弧段终点切线方向相对于起点切线方向的偏转角，结构面板加工弧线的曲形数据在图1至图4中右侧所，曲形数据中的角度即本专利技术中弧段偏转角。
[0033]S2、确定船体结构面板加工弧线中的拐点，其中，拐点的确定方法具体如下：
[0034]检测当前弧段的走向是否与前一弧段的走向相反，若检测结果为是，则将上一弧段的终点即当前弧段的起点作为拐点。在本专利技术实施例中，若是基于弧段的偏转角来进行拐点的检测的话，其检测方法具体如下：
[0035]检测当前弧段的偏转角是否与前一弧段偏转角的偏转方向相同，若不相同，则当前弧段与前一弧段的走向相反，将上一弧段的终点即当前弧段的起点作为拐点，若相同，则当前弧段与前一弧段的走向相同。
[0036]在本专利技术实施例中，“曲形数据”中每个弧段的“角度”值，即每段弧线终点切线方向自弧线起点切线方向偏转的角度，偏转方向逆时针为正，顺时针为负，详情见图4；对于一段连续弧线来说，当“曲形数据”的偏转角度由“正”变为“负”，或由“负”变为“正”时，则判断前一个弧线终点为连续弧线的“拐点”。从图3中右侧“曲形数据”不难看出，一段弧长为144mm的端点(右侧)为该连续弧线的一个“拐点”，详情见图5。
[0037]S3、检测拐点两侧的弧段是否适用于小半径圆弧拟合，若检测结果为是，则对适用于小半径圆弧拟合的弧段进行小半径圆弧拟合，连接剩余弧段的端点形成弦，标注弧段上点的弦高，若检测结果为否，则连接所有弧段的端点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辅助船体结构面板加工的弧线表达方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：S1、获取船体结构面板加工弧线及弧线的曲形数据，曲形数据包括弧段的弧长、半径及偏转角；S2、确定结构面板加工弧线中的拐点；S3、检测拐点两侧的弧段是否适用于小半径圆弧拟合，若检测结果为是，则对适用于小半径圆弧拟合的弧段进行小半径圆弧拟合，连接剩余弧段的端点形成弦，标注弧段上点的弦高。2.如权利要求1所述辅助船体结构面板加工的弧线表达方法，其特征在于，拐点的确定方法具体如下：检测当前弧段的走向是否与前一弧段的走向相反，若检测结果为是，则将上一弧段的终点即当前弧段的起点作为拐点。3.如权利要求2所述辅助船体结构面板加工的弧线表达方法，其特征在于，检测当前弧段偏转角的偏转方向是否与前一弧段偏转角的偏转方向相同，若不相同，则当前弧段的走向与前一弧段的走向相反。4.如权利要求1所述辅助船体结构面板加工的弧线表达方法，其特征在于，小半径圆拟适用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仁，刘飞，戴舞真，
申请(专利权)人：芜湖造船厂有限公司，
类型：发明
国别省市：