АВТОМАТИЗАЦИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СУДОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Болотов В.П., Москаленко А.Д., Сатаев А.Г.

 Теоретический чертеж судна представляет собой согласованную сетку параллельных сечений судовой поверхности тремя взаимно перпендикулярными плоскостями. Однако для проектирования судна часто необходима именно судовая (математически заданная) поверхность.

Данными для построения теоретического чертежа служат сетка поперечных линий (теоретические шпангоуты), диаметральный батокс и линии борта (рис.1). Этими же данными предлагается воспользоваться и в новом подходе математического задания судовой поверхности. На выходе должны получить как согласованную сетку (теоретический чертеж) сечений поверхности, так и ее математическое задание. Последнее обеспечивает многие дополнительные построения (типа наклонных сечений, вырезов) и расчеты многочисленных характеристик (площади поверхности, ее объема, остойчивости, сопротивляемости и т.д).
 
 

Рис. 1
 В новом подходе сетка поперечных сечений, диаметральный батокс и линия борта (рис. 1) вводятся с помощью сканера через файлы формата .PCX или .TIF и передаются в систему CorelDRAW. Далее линии растрового рисунка графическими средствами системы обводятся линиями с соблюдением в узлах гладкости по первой (касательные должны совпадать по направлению) и второй (касательные по возможности должны быть равны по длине) производным. После этого линии поперечных сечений (шпангоуты), линии фронтальной проекции (диаметральный батокс и фронтальная проекция линии борта) и линии горизонтальной проекции (горизонтальная проекция бортовых линий) по отдельности привязываются (и, если надо, поварачиваются) к системе координат, расположенной в центре рабочего формата. Каждый полученный набор линий экспортируется из системы CorelDRAW в соответствующий файл .DXF.

С помощью специальной программы все три файла линий преобразуются в единый формат, в котором каждая линия имеет свой номер. Новый файл имеет расширение .unl.

В модуле Plaz системы "Вектор" плазовые поверхности могут генерироваться по числу шпангоутов и трем направляющим (диаметральному батоксу и двум бортовым линиям). При этом могут отсутствовать все или некоторые проекции направляющих. В этом случае аппроксимация будет линейной.

Ввод линий в модуле PLAZ осуществляется в состоянии "Задание плазовых линий контура" (рис.2) заданием в соответствующих строках файлов с линиями шпангоутов, с горизонтальными проекциями бортовой линии и с фронтальными проекциями диаметрального батокса и бортовых линий. Далее вводятся номера шпангоутов под соответствующие номера u-линий и их координаты по оси x. Фронтальные проекции (диаметральный батокс и бортовые линии) вводятся под именем vz, а горизонтальные линии (горизонтальная проекция бортовых линий) - под именем vy.

21 - Файлы:
       Uz - _hpan   ]
       Vy - _ vatl   ]
       Vz - _ batk   ]
1 - u_00]x=_00000.00
2 - u_00]z=_000.00] или из линии _0000]  _0]
3 - V_00]y=_000.00] или из линии _0000]  _0
4 - V_00]z=_000.00] или из линии _0000]  _0]
22 - Начала поверхности (по x) = _00000.0
24 - Кoнeц поверхности  (по x) = _00000.0

Рис. 2. Задания линий судна в модуле Plaz

После ввода линий можно производить визуализацию поверхности в той или иной проекции (рис.3), сохранение ее в формате .rlf твердотельной геометрии, построение на заданной поверхности какой-либо сетки и т.п.
 

1 - Задание контура
5 - Вся поверхность _00] x _00]  на проекции _0]
4 - ВИзуализация u_00] по стандартным проекциям _0
14 - ВИЗуализация v_00] по стандартным проекциям _0
8 - Сохранить в файле _FLCG10] сетку  _00] x _00]
16 - СОхр в Автокаде сетку _00] x _00] на проекции _0
Рис. 3. Состояние визуализации поверхности

На рис. 4 даны примеры полученных судовых поверхностей и некоторых выполненных операций с ними в системах "Вектор" (модуль Plaz) и CG.