TribonM3系統中多聯覆板與擋水圈的實現

沈陽+++張罡政+++周言高

摘 要：船舶管路常用的通艙形式大概分為五種，分別為穿艙套管形式、保護套管形式、覆板形式、開自由孔加擋水圈形式、以及單雙面座板形式，在這些形式中，大多數船廠普遍采用的是覆板和擋水圈，然而TribonM3系統中不能快速創建多聯覆板和擋水圈，給生產設計增加了不少工作量，值得慶幸的是M3系統中提供了一系列的程序接口，讓客戶可根據需要進行開發，從而實現提高建模和出圖的效率與準確率。

關鍵詞：多聯覆板和擋水圈；設計效率和準確率；客戶化；空間直線的交點

引言

船舶管路生產設計，是一項龐大而且繁瑣的工作，生產設計質量的好壞與設計人員的細心、耐心和進取心是密切相關的，然而設計準確率和設計效率是否完全依賴設計人員的個人素質來決定呢？是否有一種途徑能夠讓設計人員最大程度上從部分繁瑣、枯燥的工作中解脫出來呢？對造船行業的設計人員來說，心中早有答案，很多實例都能說明這一切，如很多船廠的報表程序、工藝檢查程序、快速建模程序等，都是利用Tribon系統提供的接口，結合實際的需求，通過客戶化開發來實現了上述的一切。

多聯覆板和擋水圈在Tribon系統中可以通過創建Structure模型的方式來創建模型實體，然后通過Drafting功能繪制出這些模型的制作安裝圖，但由于覆板和擋水圈的數量較多，這種做法比較繁瑣，需要投入較多的時間，而且容易出現錯誤。為了達到快速、準確建模和出圖的目的，可通過客戶化開發，根據管端的連接件的形式，計算出多聯覆板的外形尺寸，根據管路的坐標和管外徑大小，確定覆板的位置和開孔大小，進而創建出覆板和擋水圈的模型，在根據系統提供的二維制圖程序接口功能自動生成制作安裝圖。

1 多聯覆板和擋水圈模型的創建和出圖

1.1 多聯覆板和擋水圈形式分類

多聯覆板和擋水圈有雙聯、三聯、四聯等，但多聯覆板和擋水圈中管路的排列方式又是各式各樣，所以要求尋找某種類型的覆板或擋水圈可以涵蓋多種式樣，避免規格樣式的復雜化。

根據實際使用和歸納總結，多聯覆板和擋水圈的形式大概有如下三種類型：

橢圓等徑型；橢圓非等徑型；三角型。

1.2 如何在TB系統中實現多聯覆板或擋水圈的創建

針對上述模型形式，可根據用戶指定的管路模型，獲取管路的相關信息，根據這些信息計算出覆板或擋水圈的外輪廓線的尺寸參數，以及相應的開孔尺寸參數，從而可以運用Vitesse中的Structure模塊提供的兩個方法plate_new_contour2D和hole_new，構建出模型實體，并附加相關的生產信息，最后根據施工工藝生成相應的圖紙。

整個程序架構可分為四大部分，分別為程序交互界面、模型參數計算、模型的創建和模型制作安裝圖紙生成。

程序交互界面主要功能是提供相應的參數輸入，指定模型類型，顯示數據結果。一個簡潔完善的GUI有助于設計人員很好的運用，讓客戶化程序在設計中能夠得到更好的推廣實施。

模型參數計算是利用現有管路模型的相關數據和用戶指定的部分數據文件，進行數學計算，主要運用一些數學知識，如空間直線交點的計算，方向向量、旋轉向量的確定等，進而建立相應類型覆板或擋水圈的數學模型。這個過程確立了模型的外形尺寸特征，如模型的外形尺寸、開孔位置及尺寸、模型的定位坐標等。

模型的創建，是運用已有的模型數據，再利用Tribon系統提供的接口程序創建出實體模型，它是系統集成的功能，只要求開發者提供相對應的參數就可以生成相應的模型實體；在模型創建過程中要求程序記錄和存儲相關數據信息，為后續制作圖的生成提供數據支持。

模型制作安裝圖紙生成，在已經創建好的模型基礎上，能夠快速的生成模型的加工制作圖紙，達到減少設計人員的工作量的目的，該圖紙應包含所有制作過程中所需的制作信息，以及安裝坐標。

2 應用實例

覆板和擋水圈程序的主界面及模型實例

其中圖1為主界面，圖2為覆板或擋水圈的實例，圖3為覆板制作安裝圖。

此客戶化程序是基于Tribon提供的程序接口，使用Python語言編寫的，并集成于TB應用程序中，操作直觀簡潔，程序運行速度快，自動化程度高，在公司47500DWT船型上進行了系統的測試，并將在64000DWT散貨船上進行實施運用。

本程序結構分為三部分，第一部分為界面生成部分，主要包含初始參數的讀取與寫入、各個功能模塊的實現；第二部分為模型創建部分，包含管路模型信息的獲取，結合界面的相關參數進行數學計算，描繪出實體模型的參數，最后創建出覆板或擋水圈模型；第三部分是根據已經創建好的模型自動生成制作和安裝圖。

程序的難點在于如何進行數學建模，將相關數據參數系統的整合重用，并實行數據的有效傳遞。

3 結束語

覆板和擋水圈程序彌補了Tribon系統在這方面的不足，讓設計理念得到更好的實施，提高了設計效率，減少了管路系統生產設計的工作量。

參考文獻

[1]AVEVA AB.The Tribon Geometry Macro Facility，1993-2005.

[2]AVEVA AB.TribonM3 outfitting，1993-2005.

[3]Deitel P J，Liperi J P.Python編程金典.北京：清華大學出版社，2003.

[4]Vitesse Outfitting Training.

作者簡介：沈陽（1979，1-），男，江蘇省揚州市（籍貫）；現職稱：助理工程師；學歷：大專；研究方向：船舶制造。endprint