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船舶因为需要具备特定的船舶航海性能,其船体外形通常为形状复杂的曲面。为了保证船体外形的流线形,必须确保船体曲面的三向光顺性。而船体曲面的形状一般由船体型线来描述,因此要得到光顺的船体曲面必须先得到光顺的船体型线。船体型线的三向光顺是指,船体型线在三个投影视图上都满足型线的光顺性和型值的一致性要求。沪东中华集团开发的HD-SHM系统软件是采用数学放样取代传统手工放样进程中的代表性产物之一,该系统具有型线生成和型线三向交互光顺等一系列功能,在中小船厂应用相当成熟,具有相当大规模的市场占有率。近几年来,随着船舶三维设计要求不断提高,CATIA软件在国内造船领域的应用越来越广泛,船舶行业的设计方法、业务流程、技术体系等全流程正在逐步转移到CATIA软件平台上。调研发现基于CATIA软件平台进行船体型线光顺研究的文献很少,而船舶企业的做法是先用其他软件(如HD-SHM)对船体型线进行三向光顺处理,再将光顺处理后的数据导入CATIA平台来开展后续工作。因此,为了顺应国内统一研发平台的发展趋势,统一数据源,避免不同平台之间数据交换的繁琐,本文结合型线光顺的一般原理和方法,参考HD-SHM软件的光顺方法,以某11000DWT散货船的初始型值为实例,探索了基于CATIA软件平台进行船体型线三向光顺的方法。主要包括以下工作:一、分析船体型线光顺的一般原理与方法,包括单根型线的光顺原理、光顺性判别准则、不光顺处调整方法以及三向光顺调整方法等。以HD-SHM软件为实例对象,分析了型线光顺的流程,为在CATIA软件平台下开展型线三向光顺工作奠定理论基础。二、将CATIA软件的曲线曲面编辑和分析功能与船体型线的三向光顺相结合,利用曲率棒的光顺判别方法,实现对型线光顺性的实时动态判别与调整;提出基于曲面的三向光顺方法,将三向光顺流程从二维推向三维;最终使得型线三向光顺工作更加直观高效,并总结形成一套基于CATIA软件平台的三向光顺方法。三、基于CATIA二次开发技术,开发了型值点批量导入程序以及圆率序列法光顺性判别计算程序等,并将其嵌入到了软件平台中,实现型值点的批量导入以及曲线光顺性的自动判别,优化了基于CATIA的型线三向光顺方法流程。本文将船体型线光顺过程从二维推向了三维,无需传统软件平台三向光顺过程中对型值投影一致性的考虑,同时融合了曲率棒这一更为直观的船体型线光顺方法,并以CATIA二次开发技术为有效工具,融入CATIA的一些特有功能,最终在CATIA软件平台上实现了船体型线的三向光顺,并以实例得到了验证。结果表明,通过二次开发技术,CATIA软件是可以用来进行船体型线三向光顺的,且基于CATIA平台的型线三向光顺工作更加高效。