舟山中远海运重工技术中心 浙江省舟山市 316131
摘要：随着中国现代船舶工程技术的不断发展，FORAN软件在船舶总体设计中的应用已得到加深，可以提高船舶设计工程的效率，提高船舶总体设计质量，有效缩短建造周期，只有降低建设成本，才能更好地服务于船舶产品开发及设计。
关键词：FORAN；船舶；软件；设计；应用
一、引言
随着三维设计软件的应用在造船行业中逐渐普及，传统的船舶设计和制造方法也在逐渐发生变化。为了提高设计水平、设计质量，增强公司的核心竞争力，降低成本并缩短设计周期，由西班牙SENER公司开发的FORAN软件专门从事船舶和近海工程项目的三维设计和施工，基本遵循船舶的设计习惯和工作特点。三维设计作为船舶设计的重要组成部分，与产品的设计质量直接相关。本文主要介绍如何将FORAN软件应用于船舶三维设计。
二、Foran软件轮机模块简介
Fomn软件轮机专业主要包括以下设计模块：（1）用于建立基础数据库、管子库以及附件库的Fdefin模块（Outfittingstandard模式）；（2）用于设备建模的Fdefin模块（OutfittingStandard模式）；（3）用于定义二维符号的Syview模块；（4）用于管系二维原理图设计的Pigram模块；（5）用于管系、风管等三维设计的Fpipe模块；（6）用于材料报表统计的Repon模块；（7）用于出图的Fdesign模块。
Fdefin模块的库模型定义模式是FORAN软件设备建模的重要组成部分。Fdefin模块具有3种建模方法：
（1）参数建模方法：参数建模是使用FORAN软件的基本模型和扩展模型进行的。
（2）区域支撑的建模方法：首先，创建一个具有模型横截面的封闭区域，然后通过拉动或旋转等操作获得模型。
（3）几何宏建模方法。对于形状相似的模型（例如泵），您可以使用TcL语言创建宏文件以生成该模型。
同样，第三方软件设置的设备模型可以由Fdefin（即模块）转换，而这些模型可以由Fdefin模块生成。
（一）Syview模块及Pjgram模块
Pigran模块是由FORAN软件绘制的二维系统原理图模块。二维符号由sSyview模块绘制，模型属性在Fdefin模块下定义。在此模块中，可以计算设备和阀门的数量，并计算管道中的最小直径和压降。
（二）Fpipe模块
Fpipe模块为管道和管道的三维设计提供了一种工作模式。Fdefin模块中首先进行了管道的三维设计，所需的管道和附件数据已包含在材料规格表中，然后完成了管道截面的布置和附件的插入。在设计风管期间，无需建立材料规格表，风管横截面的大小直接在轨道线上设置，并且可以直接创建，风管的所有附件必须以TCL语言定义。
（三）Report模块
三维设计完成后，需要将设计结果转换为纸质和统计报告。FORAN软件提供了Fdsign模块，可根据设置的模板轻松地以三维形式实现二维工程图，该软件还提供报告模块，用于统计设备，材料，管道和配件的统计信息，并生成相应的报告。
（四）Foran软件在轮机设计中应注意的问题
（1）在建模过程中可以为混合建模选择不同的建模方法。
（2）放置设备时，通过使用参考标记连接点，参考船体结构和捕获方法，可以提高布局效率。
（3）当为具有相同直径和不同外径的管道创建标准表时，可以通过矩阵编码来解决。
（4）可以从FDesign模块转换AutoCAD中绘制的DWG文件，并将其导入到Syview模块中以生成二维符号。
（5）宏文件和TCL语言广泛用于管道和管道配件及设备的三维设计过程中。您不仅可以替代传统的建模方法，还可以创建复杂的几何模型，这些模型需要在工作中使用更多。
（6）FORAN软件提供用户属性功能。可以通过用户属性定义新的属性，例如水，气和热，这方便设计者进行统计，通信和调整。
（7）FORAN软件使用Oracle作为唯一的数据管理环境。
从数据报告统计信息中，可以通过二次开发直接从Oracle数据库中提取数据。
三、设计步骤
其中，FSURF模块的设计可以说是整个船舶工程FORAN软件总体设计的重要组成部分，它可以计算出船舶结构的总体性能，也是船体结构设计的基础。FSURF模块具有一套带有多个三维NURBS曲面的船体建模工具，使船舶设计人员可以快速而准确地设计各种船体结构，船舶上层建筑和附件轮廓。
1.要创建一个点，需要在FORAN软件中输入点坐标，然后从曲线中选取一个点，以确定所选曲线的端点，曲线的拐点和所选曲线的交点。通过线，线和面生成。
2.有多种方法可以在FORAN软件中创建直线曲线。例如，可以通过选择一个点或直接输入点坐标来创建它。通常可以形成一个3点加一个半径的圆弧，也可以从原始的折线模块创建它，表面补丁选择边界线，相交线和网格线用于完成线的创建。
3.创建了一个面，可以选择一条曲线以从4条或更多条网格线创建曲面，还可以选择多个弯曲界面来创建面。
4.选择一个现有曲线（曲线）以创建一条特殊线。
5.构建主船体补丁后，可以创建船体。
6.打开配置文件管理器，并将创建的修补程序放入带有特殊线的船体中，将主船体存储在内部船体中，并将上层建筑存储在内部船体中。
7.创建甲板，进入甲板的中心线，并自动形成与船体相交的甲板。FORAN软件可以设计平甲板、阶梯甲板、抛物线甲板和弧形甲板。通常，对于具有梁拱的甲板，只需根据梁拱甲板参数计算甲板的中心线位置，然后获得确切的甲板位置。
8.生成舱壁的舱壁，计算舱壁位置和舱壁平面的水平和垂直坐标以找到方程，然后选择舱壁边界以生成舱壁垂直舱壁和带槽舱壁。如果需要在建模期间修改参数，则需要右键单击对象，然后在对话框中修改和移动属性。
（二）HYDROS模块静力水计算
HYDROS模块中的主要应用功能是静水压力计算，静水压力曲线图，截面稳定性曲线计算，胶结曲线图，自由板计算和浸没长度。在静水压力计算中，它是选择进行计算的项目，并设计输出计算结果的顺序。在FORAN软件的静水压力计算系统中，可以将船舶的排水量，排水量和浮力中心坐标分为带有和不带有附件的浮力中心和水面的垂直坐标、最大横截面面积、横截面稳定半径、中间横截面系数、平方系数、菱形系数和修复面积系数、每厘米的平均修边力矩、每厘米的牵引吨、漂移中心长度坐标、水平稳定性中心的垂直坐标和垂直稳定性中心的垂直坐标。对于不需要计算的操作，需要在位置字段中输入0。在进行能量水计算之前，有必要定义海水的密度、甲板的厚度和附件的状况。
（三）VOLUME舱容计算
在VOLUME模块中，可以在体积，吨位，测深计算和自由液体惯性矩计算上更好地绘制机舱布局，定义船舱的方法可以说是VOLUME模块的计算前提，如果VOLUME模块定义了机舱操作界面，则可以突出显示非常强大的模块功能。通过定义船舱的前，后壁，左舷，右舷和舱底以及顶部，可以有效地完成规则和不规则形状的船舱定义，大大提高了计算的准确性。在计算VOLUME的体积之前，有必要确定负载的密度，选择要计算的水箱，然后根据需要指定计算的水线。
（四）FORAN软件在船舶总体设计应用中的注意事项
在F0SURF模块的总体设计中，建造船舶时，FNAM名称应与项目代码项目相同。导入.dxf格式文件时，需要注意格式问题。首先将其另存为R14格式文件，当为补片边缘创建特殊线时，在轮廓图中选择轮廓作为中间和垂直截面类型，并使用Knuckle代表另一侧。右键单击以选择一个对象时，如果有多个对象相交，则选择对象并不容易，因此需要使用Tab键更改所选对象的所选元素。完成点选择命令后，需要按Shift+F退出点选择模式，然后继续下一步，需要按Shift+X返回到点选择。建立船舶设计模型后，需要修改原始模型以修改区域，例如补丁或线条。如果再做一次，FORAN软件本身经常遭受崩溃和不稳定的困扰。需要经常保存磁盘，如果有重大更改，请备份fsf文件。
四、结论
总之，FORAN软件是专门为船舶工程设计人员开发的设计软件。通过将FORAN软件有效地应用于整个船舶设计，可以通过设计三维产品模型来确保船舶工程设计。通过最大程度地提高精度，避免设计错误，提高工程落料的准确性并减少船体切割和焊接的余量，为船舶工程中的模块化生产，壳体和涂层的集成生产以及分阶段的生产做准备。
参考文献：
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