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基于NX平台的船舶型线三维快速建模系统研究
| 论文题名： | 基于NX平台的船舶型线三维快速建模系统研究 |
| 关键词： | 船舶型线;三维参数化建模;软件设计;排序算法 |
| 摘要： | 船舶三维建模是船舶设计与制造过程中的重要步骤，通过船舶三维建模，进行船舶结构设计和有限元分析，能够尽早发现船舶设计中的缺陷并做出相应修改，尽可能缩短设计周期，提高设计效率，保证设计质量。船舶外壳建模是船舶三维建模的首要环节，外壳模型质量是影响船舶建模质量和效率的重要因素。船舶外壳是由复杂曲面构成的，曲面质量好坏又由构成曲面的型线网格决定。因此，开发一套完整高效的型线三维建模系统是非常必要的。 论文详细分析了船舶型线特点及型线三维建模过程，在NX平台上开发了一套完整的船舶型线三维快速建模系统。系统集成了型线生成、型线编辑、插值型线以及删除型线等功能，能够实现从型值表快速生成型线三维模型，支持型线三维可视化交互式编辑，并且能够方便快捷地生成插值型线，提高了建模效率。 考虑到型值点与型线以及型线与型线之间的关联关系，论文利用了NX特征建模技术，设计了由点驱动的型线自定义特征，将型线参数化。另外，考虑到船舶型线自身的特点，型线自定义特征采用分段式设计，各段属性均可再定义，提高了型线特征的自由性和适应性，使得型线表达更为简单，质量更高。 针对型值点排序问题，提出了两种算法思路，并对两种排序算法的原理和实现方法进行了详细描述，经过对二者的最终效果和执行效率等方面的详细对比，系统最终采用了基于特殊点的最短距离排序算法，该算法具有适应性强，生成型线较光顺等优势。针对型线分段带来的额外操作，提出了型线预分段技术，将型线在自动生成阶段预先按照型线特点进行分段，简化了设计人员的操作，提高了建模效率。 结合NX对象属性与数据库技术，实现了型值表与型值点几何的关联，型值表的修改直接反映为型值点的移动并最终影响型线的形状，使得修改更为直观便捷。研究了型线离散求交算法，并以此为基础实现了型线求交功能，解决了部分型线之间交点缺失的问题。 论文最后利用船舶型线三维快速建模系统对31.8万吨超大型油轮进行外壳建模，验证了系统的可行性。经过对建模过程中操作便捷性和建模效率进行探讨，确认了系统操作便捷、运行流畅，且建模效率得到一定程度提升。 |
| 作者： | 罗辉 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 章志兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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