[發明專利]船舶外板展開計算方法、裝置、設備和存儲介質

有效

• 申請號: 201911083492.4
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN111222198B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 朱明華;王健;李海波;王堯;李博林;孫浩月;姚瓏祥
• 申請（專利權）人: 江南造船（集團）有限責任公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06T17/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 倪靜

本申請提供的一種船舶外板展開計算方法、裝置、設備和存儲介質。通過獲取船體外板零件輪廓數據，據以構造船體外板內表面的點陣模型，得到內表面三維散點數據；將所述內表面三維散點數據移到所述船體外板的中性層，以構造樣條曲面；依據所述樣條曲面中間位置構建基準平面，所述基準平面與樣條曲面相交得到基線；根據所述基線上的曲率，將所述樣條曲面劃分成多個可展曲面，并進行展開處理；將展開的所述板條曲面，以得到所述船體外板的展開輪廓圖。本發明能夠與三維體驗平臺完美對接，彌補三維體驗平臺原生功能的不足，實現基于單一數字模型的設計、制造、生產一體化。

技術領域

本申請涉及船舶輔助設計技術領域，特別是涉及一種船舶外板展開計算方法、裝置、設備和存儲介質。

背景技術

隨著智能造船在不斷推進，達索的三維體驗平臺在船舶領域的應用日益廣泛。然而三維體驗平臺采用鈑金的展開方式，主要針對薄板(0.5-2mm),展開工藝以延展為主。而船舶曲板普遍為中厚板(8-35mm)，加工工藝一般是先滾彎再水火加工，展開時不僅需要考慮材料的延展與收縮，而且還需要考慮由于板厚所導致的展開基面的偏移。在完成外板的展開后，還需要根據三維曲面和二維展開面之間的內部結構映射關系來求取展開后的基線、輥彎線和肋位線，以便在平直的鋼板上進行畫線，為今后成形加工使用三角樣板進行對樣檢驗創造條件。如果直接采用三維體驗平臺的鈑金展開功能對船體外板進行展開，則展開結果不僅不準確，而且不符合船廠實際生產的需求。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本申請的目的在于提供一種船舶外板展開計算方法、裝置、設備和存儲介質，用于解決三維體驗平臺從三維設計模型到生產實際的瓶頸，實現三維體驗平臺板材展開模塊在船廠的應用。

為實現上述目的及其他相關目的，本申請提供一種船舶外板展開計算方法，所述方法包括：獲取船體外板零件輪廓數據，據以構造船體外板內表面的點陣模型，得到內表面三維散點數據；將所述內表面三維散點數據移到所述船體外板的中性層，以構造樣條曲面；依據所述樣條曲面中間位置構建基準平面，所述基準平面與樣條曲面相交得到基線；根據所述基線上的曲率，將所述樣條曲面劃分成多個可展曲面，并進行展開處理；將展開的所述板條曲面，按照一定規則沿所述基線進行拼接以使得各個板條的頂點連接起來，以得到所述船體外板的展開輪廓圖。

于本申請的一實施例中，所述中性層為所述船體外板在加工過程中曲面表面積改變最小的曲面。

于本申請的一實施例中，所述中性層為所述船體外板1/2厚度處。

于本申請的一實施例中，所述樣條曲面通過三次B樣條曲線擬合計算方法得到的由多條行三次B樣條曲線和多條列三次B樣條曲線構成的三次B樣條曲面。

于本申請的一實施例中，所述展開處理，包括：將所述可展曲面離散成由三角形平面構成的曲面，并映射到所述基準平面上，得到所述板條曲面的展開結果；對所述板條曲面中各板條進行旋轉，使重疊部分在所述板條的上下部分均勻分布。

于本申請的一實施例中，所述方法還包括：求出標志線在所述板條曲面上對應的三維點；通過映射關系，將所述三維點映射到所述船體外板的二維展開圖中，以得到二維點；將所述二維點連接得到二維展開圖中的所述標志線。

于本申請的一實施例中，所述標志線包括：輥彎線和/或肋骨線。

為實現上述目的及其他相關目的，本申請提供一種船舶外板展開計算裝置，所述裝置包括：獲取模塊，用于獲取船體外板零件輪廓數據，據以構造船體外板內表面的點陣模型，得到內表面三維散點數據；處理模塊，用于將所述內表面三維散點數據移到所述船體外板的中性層，以構造樣條曲面；依據所述樣條曲面中間位置構建基準平面，所述基準平面與樣條曲面相交得到基線；根據所述基線上的曲率，將所述樣條曲面劃分成多個可展曲面，并進行展開處理；將展開的所述板條曲面，按照一定規則沿所述基線進行拼接以使得各個板條的頂點連接起來，以得到所述船體外板的展開輪廓圖。