用于船舶的牛腿的建模方法、建模裝置和牛腿的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于船舶的牛腿的建模方法、建模裝置和牛腿。
【背景技術】
[0002] 在船舶建造中的牛腿是一種工藝件，該牛腿不同于建筑領域中的牛腿，船舶建造 中所說的牛腿焊接于船體外表面，為船體結構的放置提供支撐面，保證了支撐的穩(wěn)定性和 安全性，且縮小了船體結構受損面積，在船舶建造中起著很重要的作用。
[0003] 傳統(tǒng)的船舶建造中對牛腿的建模方式是使用tribon (是由瑞典KCS公司研發(fā)的輔 助船舶設計和建造的計算機軟件集成系統(tǒng)）軟件建模，利用該軟件預先設定的與船舶外板 相交的一個點，過該點做斜線與外板相切，并根據該斜線的水平夾角判斷牛腿類型并依次 完成牛腿的主板、底板和兩肘板的建模。
[0004] 而傳統(tǒng)的建模方法有如下缺點：建模操作步驟繁瑣效率低，建模過程涉及到的參 數信息量大，需要手工計算判別的技術點多，很容易犯錯，且不便于檢查糾錯；而手工建模 通常建一個牛腿模型所花費的時間為30分鐘左右，而全船的百個牛腿分給多人建模，導致 建模耗時很長，且建模結果并不統(tǒng)一，產生錯誤的情況也是多種多樣；例如牛腿主板剖面的 確定要根據是船首部還是尾部以及船體板架理論線和板厚朝向而定，而船體板架的板厚也 有多種規(guī)格，在建模時就會產生誤差；另一個是底板的高度值，設計中常會因為涉及的參數 較多，而錯誤剖切平面，導致創(chuàng)建的板架干涉等情況發(fā)生；再者是維護困難，設計工作不會 一遍定稿，常會因為某些原因做出修改，而一個小小的更改需要整個牛腿重新建模。
[0005] 可見，現有技術中的牛腿的建模方法存在操作繁瑣、耗時長、手工判定點較多易出 錯，且多人建模結果不統(tǒng)一，對板厚朝向和船體板架厚度朝向的方向確定易出錯等缺陷。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術問題是為了克服現有技術中對用于船舶的牛腿的建模方法 存在操作繁瑣、耗時長、手工判定點較多易出錯，且多人建模結果不統(tǒng)一，對板厚朝向和船 體板架厚度朝向的方向確定易出錯的缺陷，提供一種用于船舶的牛腿的建模方法、建模裝 置和牛腿。
[0007] 本發(fā)明是通過下述技術方案解決上述技術問題的：
[0008] -種用于船舶的牛腿的建模方法，所述牛腿包括主板和底板，所述牛腿設于船舶 的外板上，其特點在于，以船舶的尾部到船舶的首部的方向為一第一軸，以垂直于船舶所 在平面的方向為一第二軸，以垂直于所述第一軸和所述第二軸形成的平面的方向為一第三 軸；所述建模方法使用一數據庫，所述數據庫中存儲有牛腿在第一軸值和第二軸值確定時 所對應的第三軸值；
[0009] 所述建模方法包括以下步驟：
[0010] S1、在船舶的外板上設定用以形成牛腿的三個交點，所述三個交點分別記為第一 交點、第二交點和第三交點，所述三個交點的第一軸值相同，所述第一交點、所述第二交點 和所述第三交點的第二軸值依次減??；
[0011] S2、在所述數據庫中查找所述第一交點、所述第二交點和所述第三交點的第三軸 值；
[0012] S3、計算所述第一交點和所述第二交點的連線的斜率；
[0013] S4、判斷所述斜率是否小于一閾值，若是，執(zhí)行步驟S5;若否，執(zhí)行步驟S6;
[0014] S5、以所述第二交點作為參考設計點，并根據所述第一軸值的大小確定所述主 板的厚度朝向，建立A型牛腿的模型，所述A型牛腿的主板的內角Θ的大小為〇° < Θ < 50° ;
[0015] S6、以所述第三交點作為參考設計點，并根據所述第一軸值的大小確定所 述主板的厚度朝向，建立B型牛腿的模型，所述B型牛腿的主板的內角Θ的大小為 50。彡 Θ 彡 90° 〇
[0016] 在本方案中，船舶所在平面是指船舶的上表面，以船舶外板上設定的三個交點，并 建立三軸坐標系，計算其中兩個點的斜率，能夠快速確定在船舶的外板的相應位置處適合 建立哪一種牛腿模型，相較于現有技術中直接確定一個交點，并作切線來設計牛腿的方式 而言，本發(fā)明的建模方法更加準確適用，且無需人為地判斷建立哪一種牛腿模型、無需人為 判斷主板的厚度朝向，因此能夠減少人為判斷點，建模結果不易出錯，而根據本發(fā)明的建模 方法，使得各操作者具有統(tǒng)一的建模標準，能夠保持建模結果的一致性，且建模耗時時間 短。
[0017] 較佳地，步驟S5和步驟S 6中確定所述主板的厚度朝向的步驟為：
[0018] Sbl、輸入船舶的首尾分界值，所述首尾分界值為船舶在第三軸值最大時的第一軸 值的最小值；
[0019] Sb2、判斷牛腿模型的第一軸值是否大于船舶的首尾分界值，若是，將所述主板的厚 度朝向建模為朝船首方向，若否，將所述主板的厚度朝向建模為朝船尾方向。
[0020] 也即，牛腿的主板的厚度朝向和在船舶的首尾位置是保持一致的，使得建模的牛 腿模型能夠更好地與船舶模型匹配，從而在實際制造牛腿的過程中，使得切割的牛腿主板 能夠更好地與船舶的外板曲面相貼合。
[0021] 對于不同形狀的船舶，船舶的第三軸值最大時對應的第一軸值并非只有一個，而 是還可以為多個，表現為等第三軸值時所占據的第一軸值的長度，此時可取該長度內的任 一第一軸值的大小，但取該些第一軸值中的最小值時效果更好。
[0022] 較佳地，步驟S5和步驟S 6之后均包括：
[0023] S7、根據船舶的肋板的朝向調整牛腿的第一軸值的大小。
[0024] 較佳地，步驟S7包括：
[0025] S71、輸入船舶的肋板的厚度朝向；
[0026] S72、在所述肋板的厚度朝向為朝船尾，且所述主板的厚度朝向為朝船首時，將牛腿 的第一軸值減少牛腿的主板的厚度；在所述肋板的厚度朝向為朝船首，且所述主板的厚度 朝向為朝船尾時，將牛腿的第一軸值增加牛腿的主板的厚度。
[0027] 對第一軸值的調整，能夠進一步使得建模后牛腿的主板與船舶模型的肋板對齊。
[0028] 較佳地，步驟S1中設定所述三個交點的步驟為：
[0029] Sn、以一預設高度作為垂直投射于所述第一軸和所述第二軸構成平面的直線的高 度，所述直線與船舶的外板相交形成所述第三交點；
[0030] S12、在所述第三交點的第二軸值的基礎上沿所述第二軸方向增加第一預設距離， 以與船舶的外板相交形成所述第二交點；
[0031] S13、在所述第二交點的第二軸值的基礎上沿所述第二軸方向增加第二預設距離， 以與船舶的外板相交形成所述第一交點。
[0032] 本發(fā)明還提供一種用于船舶的牛腿的建模裝置，其特點在于，其利用如上所述的 建模方法實現，所述建模裝置包括：
[0033] -交點設定模塊，用于在船舶的外板上設定用以形成牛腿的三個交點，所述三個 交點分別記為第一交點、第二交點和第三交點，所述三個交點的第一軸值相同，所述第一交 點、所述第二交點和所述第三交點的第二軸值依次減小；
[0034] -第三軸值獲取模塊，用于在所述數據庫中查找所述第一交點、所述第二交點和 所述第三交點的第三軸值；
[0035] -斜率計算模塊，用于計算所述第一交點和所述第二交點的連線的斜率；
[0036] -判斷模塊，用于判斷所述斜率是否小于一閾值，并在判斷結果為是時調用一 A 型牛腿建模模塊，在判斷結果為否時調用一 B型牛腿建模模塊；
[0037] 所述A型牛腿建模模塊用于以所述第二交點作為參考設計點，并根據所述第一軸 值的大小確定所述主板的厚度朝向，建立A型牛腿的模型；
[0038] 所述B型牛腿建模模塊用于以所述第三交點作為參考設計點，并根據所述