三维模式在船舶舾装设计中的应用 孙翠伟 孙翠伟

发表时间:2020/6/2   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:孙翠伟
[导读] 摘要:随着社会的发展和科学技术的不断提升,计算机技术被广泛用于各个领域和行业当中。
        舟山中远海运重工技术中心  浙江省舟山市  316131
        摘要:随着社会的发展和科学技术的不断提升,计算机技术被广泛用于各个领域和行业当中。与此同时,三维技术也得到了快速的发展。随着三维技术在各个领域中的应用,让设计工作发生了翻天覆地的变化。在传统设计工作的过程当中不但工作量十分巨大,而且还需要花费大量的时间,效率比较低下。除此之外,在整个设计的过程当中,还特别容易出现失误。然而通过三维技术来进行设计工作,不但可以将设计的成果直观地展示出来,而且整个设计过程相对来说比较简单,有效提升了设计的效率,大大降低了设计工作带来的成本。因此,通过先进的三维技术来设计船舶舾装必将成为将来的主流设计潮流之一,随着时代的发展,三维设计技术将会全面取代传统的设计技术。本文深入分析和研究了如何更好地将三维技术应用于船舶舾装设计的过程当中。
        关键词:三维模式;舾装设计;应用
        三维技术在设计方面是特别重要的设计方式,有利于提升船舶舾装设计的质量和效果,最大限度的降低误差,大大将设计的时间缩短,在利用三维设计技术进行船舾装计的过程当中可以直接建立模型,直观的将整个设计的效果展示出来,有助于发现中存在的问题,及时进行调整和改善。因此,通过三维技术来设计船舶舾装能够有效提升设计的水平和效率。
        一、三维技术的概述
        利用三维技术设计师可以在计算机内模拟出一个三维的空间。然后,在这个三维空间当中根据设计方案的要求和标准件设计对象的尺寸、形状来体现出来,并且根据实际需求在这个虚拟模型上设计灯光,做成理想的三维图画。通过三维设计可以十分逼真地将对象展示出来,引起强烈的视觉冲击,这种方式更加直观、实在。现阶段三维技术在各个行业当中都得到了普及,并且可以实现不限次数的修改,最终得到自己想要的对象,有利于进一步提升设计的水平和质量。随着社会的发展和科学技术的进步,三维技术已经趋于成熟,给人们视觉上的效果和体验都比较良好,市面上各种各样的三维软件横空出世。在实际利用三维技术进行设计的过程当中,根据行业性质和实际需求的不同可以选择不同的三维设计软件,而且各种软件的功能和特点也存在一定的差异,每个软件都有自己独特的优势,因此,在选择三维设计软件的时候,需要综合考虑到实际需求、成本以及其他方面的影响因素。现阶段市面上应用得比较多的三维软件有:Vue5Infinite、Bryce、Blender、Tribon、Maya、ThinkDesign、Softimage/XSI、Lightwave、Rhinoceros等,其中Tribon主要被应用于工业设计的过程当中,无论是机械设计、船舶还是汽车同样可以通过这个软件进行设计。随着三维技术的面世,有效促进了工业设计的发展,现阶段三维技术在设计领域扮演着十分重要的角色。
        二、船舶舾装的设计
        船舶是现阶段重要的运输和交通的工具之一,根据实际的需求,其结构、功能也大不相同。人类造船历史比较久远,在古埃及时代就已经有了船的形态和样式,在十六世纪初始人们就造出大型的船舶。接着,在一八零九年代,美国率先生产出了利用蒸汽作为动力的机船。然后,在十八世纪初期,船舶逐渐成为了十分重要的海洋交通工具。随着社会的发展与科学技术的持续提高,船舶逐渐向智能化、现代化以及机械化的方向发展。船舶的舾装具体指的是除了船舶动力装置和船体之外的其他船体组成部分。同时也是船舶制造的重要组成部分,直接关系到整个船舶的质量和性能。船舶舾装可以分成以下两大类:外舾装和内舾装。外舾装主要是指:救生设备、关闭设备、拖带、顶推设备、气动撇缆枪、梯子、栏杆、桅杆、舵设备、锚设备、系泊设备等。内舾装主要是指:电子设备、机械设备、电气等,因此在制造船舶的过程当中必须高度重视舾装的设计质量和水平。船舶舾装的工作量比较巨大,约占整个船舶制造很大的比例,在船体主要框架完成之后,就可以进行船舶舾装设计工作。因为现阶段船舶制造规模大、资金投入大、技术要求高,所以整个船舶制造工程比较庞大。


        三、三维模式应用于船舶舾装设计
        随着现阶段的船舶生产工艺的迅速发展,要求船舶舾装设计迈向高效化、信息化以及数字化的发展方向。利用三维技术来更加合理地设计船舶舾装,可以大大将制造的时间缩短,将整个设计水平和质量进一步提升。
        通过三维技术来进行设计,能够模拟出船体的三维结构。比如,在优化船体的过程当中,要想通过压缩机舱空间来进一步增加货舱的空间,怎么更好地化解两者之间的矛盾,让压缩机舱依然能够正常工作,达到规定的标准和要求,是我们需要攻克的难题。如果通过传统二维设计的方式,很难完成这一工作,而且实际效果不能够直观的体现出来,除此之外,调整和改善也必将困难,需要花费大量的时间,工作量十分庞大。假如通过三维设计技术进行设计,在设计的过程当中能够将整个船舶的结构模拟出来,大大降低了工作的难度,缩短了设计的周期,有效提升了设计的水平和质量,得到更为理想的设计效果。通过三维技术来设计船舶舾装,在调整和改善设计方案方面优势比较突出。在计算机三维模型当中进行优化和改善,只需要比较简单的操作即可完成。在实际设计机舱的过程当中,可以将CAD船体平面结构图放入Tribon软件当中,找到相应的三维坐标,然后将建立好的设备模型切入平面结构当中,就可以完成。从这里我们可以看出相对于传统的二维设计方式,三维设计的优势体现得淋漓尽致,设计出来的对象效果更加理想、周期更短、效率更高。
        通过三维模式来设计船舶舾装可以取得更加理想的效果。在详细设计船舶舾装的过程当中包括风、电以及管的布置,这也是整个船舶舾装设计的重要组成部分之一,与此同时在船舶建造的过程当中也扮演着十分重要的角色。约占整个船体设计工作量的百分之四十,电、风、管有关的设备调试和调试约占整个船舶制造时间的百分之八十,有可能还会更长。然而通过传统的二维设计,不但工作量十分庞大,而且还容易造成遗漏的问题,除此之外,在一些设计环节当中还可能引发安全问题。而通过三维设计技术可以有效避免这些问题的发生,可以将平面设计转换成立体设计,将定性设计转变成定量设计,避免安全隐患的发生,设计的效果也会更加理想,并且可以直观的展示出来,有利于再次改进和完善。在实际设计的过程当中也可以把管模块和设备模块分开进行设计、布置,有效避免遗漏和出错的情况发生。包含了以下几个部分的设计:第一,舾装综合布置设计。在这个环节当中不但设计比较复杂,而且还需要注重细节,设计人员需要清楚知道各种元件的性质和功能以及其实际作用,需要全面考虑到各个部分,根据科学、合理的顺序进行安装,还需要保证船的质量和航行的要求。第二,设备建模。需要将机舱内全部设备和零件进行虚拟建模,并按照设计方案安放在对应的位置。在布置设备的过程当中,不但需要充分考虑到设备自身的性能和特点,还需要考虑到后续使用和施工的便捷性、可行性。第三,对电缆托架和电器进行虚拟建模。将船体模型作为框架,创建变压器、集控室、电缆托架、电器开关箱柜等模型。除了需要实现高度自动化之外,还必须考虑到其可行性、美观性、安全性以及舒适性。
        四、结束语
        通过三维技术来进行船舶舾装设计,有效促进了造船行业的发展,前景十分广阔。利用三维技术在计算机当中创建出虚拟的三维模型,能够直观的设计效果展示出来,并及时进行改进和完善,达到设计的要求和理想的效果,有效降低了设计的难度,提升了可操作性,与此同时,投入的成本更低,节约了大量的资源,进一步减轻了工作人员的工作量,从而有效提升了设计的质量和水平。
        参考文献:
        [1]高幸.浅谈船舶CAD技术从二维向三维模式转变[J].船舶设计通讯,2004(02):41-42.
        [2]吴付娟,苗文行,陈娟,童琛.现代船舶舾装生产设计工艺浅析[J].船舶物资与市场,2019(08):43-44.
        [3]周建华,马国霞.AutoCAD的三维功能在船舶舾装设计中的应用[J].广东造船,2020,39(01):47-49.
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