[發明專利]一種船艏錨系設計起拋錨模型驗證方法

有效

• 申請號: 201610294553.1
• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105947107B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 劉志強;孫琦;奚浩;紀飛飛;錢興達
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B63B9/00
• 分類號: B63B9/00;G06F17/50
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 唐紅

技術領域

本發明涉及船舶設計制造技術，具體涉及一種船艏錨系設計起拋錨模型驗證方法。

背景技術

當前船艏錨系設計大多依然是傳統設計、經驗設計，依據二維設計圖紙直接生產制造錨系零件，進行木模試驗或者鋼模試驗。由于零件模型的加工和修改較為繁瑣導致整個產品的制造周期很長。而且，目前制造錨系零件時沒有將本發明中所述的將三維軟件設計和制造結合起來使用。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于解決現有技術中存在的不足，提供一種船艏錨系設計起拋錨模型驗證方法，將新技術新方法綜合運用到當前船艏錨系設計中的起拋錨模型試驗中，改進當前的錨系設計時最終需要繁瑣復雜的木模或者鋼模試驗的方法，本發明所設計的船艏錨系設計起拋錨模型驗證方法，與傳統的設計方法相比更加方便快捷，提高設計效率，縮短設計周期。

技術方案：本發明的船艏錨系設計起拋錨模型驗證方法依次包括以下步驟：

(1)初始設計：采用數字化三維軟件(例如UG、Pro/E和SolidWorks等)建立實體模型，即通過計算機技術設計錨系實驗中所需的零件模型，在保證零件的外觀輪廓的同時賦予零件的材質屬性，零件模型的材質選擇要依據試驗目的和試驗要求，零件模型的大小比例要依據試驗環境、試驗場地以及設備性能等來選擇；

(2)模型的數字化制造：將包含零件模型完整信息的文件，導入支持模型的數字化制造的儀器中(例如3D打印機等)，依據設計時的要求選擇塑料或金屬粉末通過熔積成型或激光燒結的方法制造零件的實體模型；

(3)搭建實驗臺：已經制造出的錨系零件模型包含錨、錨桿卸扣、錨鏈、轉環、錨唇、錨鏈筒和導鏈滾輪等模型，依據設計圖紙進行安裝，在起拋錨過程中以電機作為動力源，獲得完整的試驗裝置，錨鏈在電機的牽引作用下模擬實際起拋錨過程；

(4)將實驗結果與預期結果對比：如果實驗結果符合預期，則設計合理，如果試驗結果與預計有差距則說明需要修改設計，循環試驗流程步驟(1)。

進一步的，所述步驟(2)中將包含模型尺寸和材質等信息的模型數據導入支持模型的數字化制造的設備中，根據實際情況的需要，從塑料和多種金屬等原材料中選擇所需的加工材料，根據試驗環境、試驗場地以及設備性能等來選擇適宜的比例進行制造零件模型。

進一步的，所述步驟(3)中，根據實際安裝情況進行模型起拋錨試驗，通過觀測起拋錨運動過程以及錨的最終貼合狀態，用以驗證錨唇外觀形狀的設計、錨鏈筒傾斜角度φ的設置以及錨唇安裝的位置等是否合理，以及在出現設計不能完全滿足設計目標如出現卡錨、貼合不可靠等現象時可依據試驗結果及所測得的數據為后續修改設計提供修改依據和指導修改方向。

進一步的，所述步驟(4)中，錨系零件起拋錨模型試驗在試驗時會有不同的側重點，錨鏈筒角度會影響起拋錨卡錨情況，錨唇的外輪廓會影響錨最終的貼合情況。理想情況是起拋錨運動過程平穩，不發生卡錨現象，錨的最終貼合可靠穩定。在試驗過程中要觀察起拋錨的運動過程是否平穩，是否發生卡錨現象，錨的最終貼合是否穩定可靠。為了重復觀察試驗過程和留存數據可通過錄像的形式記錄下來。如果試驗結果顯示設計的模型在起拋錨過程中出現問題，如出現卡錨現象、錨最終貼合時與錨唇之間有距離等現象，要如實記錄，測量試驗時錨鏈筒的實際角度、錨與錨唇之間的距離。根據測量結果去修改初始設計中模型的參數，以期能滿足設計目標。

有益效果：使用本發明中的起拋錨模型驗證方法，對初始設計進行驗證或修改，將改變當前艏錨系零件的設計流程。通過計算機技術進行數字化設計以及后續修改設計，技術成熟且方便快捷。將設計好的已經賦予零件基本屬性的模型輸入到數字化制造設備中，選擇需要的材料生產制造。

本發明中所述的模型驗證方法及設計流程大大提高了設計效率，節省了設計周期。若當前設計不能滿足要求需進一步改進設計的時候，該設計方法在便捷性及實時性方面也會顯示出明顯的優越性。

本發明不僅適用于新產品的開發設計，而且對于已制造的錨系零件進行修改設計時，通過逆向工程技術對零件進行三維掃描，經過處理分析得到所需零件的模型，使用相關的軟件技術對零件模型進行修改設計，再根據本發明中所述的驗證方法進行試驗。

綜上所述，本發明通過綜合運用數字化設計和制造技術，大大提高設計效率，節省設計周期，當需要進一步改進設計的時候，本發明也會顯示出明顯的優越性。

附圖說明

圖1為本發明的驗證流程圖；

圖2為實施例中模型制造完成后進行試驗時的裝配圖；