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水火加工船体外板的表达与展开及软件实现
| 论文题名： | 水火加工船体外板的表达与展开及软件实现 |
| 关键词： | 水火加工船体外板;非均匀B样条;四边形网格;展开;裂缝;软件系统;帆形板;鞍形板 |
| 摘要： | 该文根据水火加工船体外板自动化的实际需要,将水火加工船体外板三维表达,在此基础上对船体外板展开,并求得船体外板的展开裂缝,即水火加工船体外板时所需要的收缩量.最后将水火加工船体外板的表达与展开程序化,开发了一套水火加工船体外板表达与展开软件.该文主要应用非均匀B样条知识将水火加工船体外板三维表达,对其中涉及到的主要算法,如正算、反算、德布尔算法、边界条件等进行了研究.在船体外板三维表达的基础上,寻求出一种适合展开水火加工船体外板(帆形板和鞍形板)的四边形网格展开方法,该方法的总体思路是曲面划分成一系列空间四边形网格代替,在空间四边形网格极小的情况下,将空间四边形网格近似为平面四边形网格,从而整个曲面近似为可展棱面,然后将可展棱面按其在曲面上的拓扑结构以不同的展开中心展开到平面上得到船体外板曲面的展开图及相应的所有裂缝.同时计算展开的面积误差,综合面积误差和实际水火加工时焰道的布置来确定最后的展开结果.对于帆形板来说,裂缝值就是水火加工时所要求的收缩量,对于鞍形板来说,重叠值需要转化为裂缝值,即水火加工时所需要的收缩量,这需要进一步的研究.水火加工船体外板表达与展开软件系统,以Windows作为软件的开发平台,由于其特有的面向对象的程序设计方法及消息驱动等许多优点,使程序结构清晰、易于维护和扩充;采用VB6.0作为用户界面的程序设计语言和系统的开发语言,以AutoCAD为图形支撑软件,应用非均匀B样条知识和四边形网格法展开船体外板曲面完成整个系统,该系统主要包括窗体模块、全局变量定义模块、插值算法模块、帆形板展开模块、鞍形板展开模块、误差计算模块以及绘图模块、插值算法模块、帆形板展开模块、鞍形板展开模块、误差计算模块以及绘图模块.其中绘图模块是在VB中调用AutoCAD绘制水火加工船体外板的表达与展开图.该系统用户界面友好,人要交互,易于操作.最后利用水火加工船体外板表达与展开软件系统表达和展开了两张帆形板和两张鞍形板实例,通过曲面划分加密展开得到的裂缝值是收敛的,证明该文方法是可行的和正确的,最后次展开的裂缝结果和大连新船重工的展开结果之差在误差之内,表明该系统是可行的和可用的,从而也证明了四边形网格法展开基于非均匀B样条表达的水火加工船体外板的可行性,对船体外板的水火加工自动化有一定的积极意义. |
| 作者： | 林金 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 纪卓尚;刘玉君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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