沈玉琦
(中國船舶及海洋工程設計研究院 上海200011)
Tribon系統是為造船行業量身定做的專業軟件,它能完成船體、舾裝的三維設計建模和繪圖。傳統的建模過程是交互式、一步一步的,效率并不高。Tribon提供了幾何宏這一工具,可以通過宏命令進行二次開發,建立標準化、參數化的程序,從而減輕建模的工作強度,大大提高設計、建模的精度和效率。筆者借助Macro開發了針對不同船型的系列補板。
筆者將利用Macro進行快速建模功能開發分成兩大類:補板、貫穿孔和舾裝小樣(Volumes)。用幾何宏語言按照型材的特征點和拓撲關系,按照一定的語法順次編寫補板和貫穿孔的定位點,便可完成宏定義。Tribon程序的主界面上具有運行宏命令的快捷鍵,設計人員完成宏命令的編寫后,需要運行檢查命令的正誤。如果有錯誤信息,系統會在自動生成后綴為lst的臨時文件中顯示,而設計人員可以根據出錯位置來進行宏命令的修改;檢查無誤后,設計人員便可以在建模時,使用編寫的宏命令代碼快速完成建模。
Tribon幾何宏工具是一種用來定義預先確定的幾何形體的程序。Tribon M3中使用幾何宏的主要目的是為了實現標準化設計。如Tribon Hull中的貫穿孔和補板,以及Tribon Ventilation中的Ventilation Volumes。在交互式應用中,二維圖形能夠通過不同的函數創建。與之類似,三維形體能夠通過簡單的體的組合創建出來。這些正常的操作在實體層面上,也就是添加線、圓弧以及文本等,或是復制別的圖形。然而在許多情況下創建圖形和體需要插入一些相關的控制參數或是條件。該語言就是通過調用幾何宏預先定義的一系列參數和函數來創建Drawings/Volumes。幾何宏可以利用運算符、基本算法、語句的邏輯選擇(比如if…else…endif)寫成類似程序語言的文本格式。該語言的基礎是:A、幾何實體能夠被創建出來;B、程序有邏輯性;C、基本的算法,三角函數等。
型材類型 10(扁鐵)20(球扁鋼)…
PROF_PARAM<1-6> 描述型材形狀的參數
PROF_PARAM1 height
PROF_PARAM2 width of flange
PROF_PARAM3 thickness in the web
PROF_PARAM4 thickness in the flange
PROF_PARAM5 buld bar c-measure
PROF_PARAM6 buld bar radius
PROF_PARAM<1-6>的含義(見圖 1)。

圖1 型材參數<1-6>
型材的三個正向量(V1、V2、V3)如圖 2 所示,其各自的意義為:


圖2 型材的三個正向量(V1、V2、V3)
貫穿孔與型材間隙如圖3所示。

圖3 貫穿孔與型材間隙

1.3.1 運算符


1.3.2 循 環

此外,在編寫用戶化的宏時,還經常調用Tribon系統自帶的宏函數(如′intersect_line_2d′、′move_point_2d′、′fillet_radius_2d′)。 因此設計人員宏定義時,便可直接引用此類函數,既避免重復定義,又降低了宏定義的難度。




以上為主程序
宏定義首先對需要的參數進行列舉聲明,然后進入主程序的定義。主程序是按照順時針方向順次定義各個連接點(C0~C12,如圖 4所示),然后連接這些點組成用戶所需的補板形式。

圖4 補板連接點
在定義連接點時,設計者可以利用程序提供的三個主向量方向(V1、V2、V3),以及系統已有的內部宏和一些數學知識,確定貼合船體曲面和型材截面的連接點(本例是C0~C12)。筆者還利用了一些輔助點(比如 Q0、Q2、Q3、Q4),來更加方便地定義連接點。程序在定義時利用循環函數,根據型材規格選用不同的條件選項和點的定義模式,在一個宏命令中就可以包括幾種型材。比如本例是以角鋼為目標編寫的補板宏,實際應用時也可以在扁鋼上很好地運行。這樣便減小了設計者宏定義的數量和程序出錯的幾率。最后在程序結尾添加一些焊接坡口和焊端信息,這樣便完成了一個類型的補板宏定義。
利用宏命令還可以定義各種形式的型材貫穿孔和部分常用的舾裝小樣。由于定義的格式與補板定義類似,這里就不舉例說明了。
宏定義的補板和貫穿孔是按照節點圖冊創建的,經歷了邊修改邊使用的過程,也經受了多艘實船的檢驗。從實際使用情況來看,用戶普遍反映能很好地體現節點的實際樣式,有效提高了建模速度。
[1]AVEVA AB.User′s guide setup and customisation[EB/OL].[2012-04-20].mk:@MSITStore:D:\Tribon\M3\Documentation\Setup_Customisation.chm:/SetupCust_6_58.html.