TRIBON M3船體高級建模應用研究

王樂巖 林甦 羅帥

摘 要：TribonM3可以完成船體和舾裝的三維設計建模及繪圖工作。本文主要從中拓撲點和肘板連接形式 7-Free Position兩個常用的功能簡單介紹 TRIBON M3系統在船體高級建模中的應用。

關鍵詞：TribonM3系統；船體建模；常用功能

傳統的船體建模過程是交互式的，效率較低，1958年瑞典開發研究了STEELBEAR軟件應用于船舶的船體建模，并逐漸升級演變為TRIBON軟件，目前來說，全球已經有200多家船舶建造廠商采用TRIBON系統進行船舶的設計與制造，20世紀90年代以來，我國也有眾多廠家及科研院所購買了TRIBON軟件，因此，本文主要就TRIBON M3在船舶高級建模中的應用進行簡單的介紹。

一、TRIBON系統簡介

TRIBON軟件是由瑞典KCS公司研發設計，它的前身是KCS公司1958年開始研發的STEELBEAR軟件，后來KCS公司將三個船舶設計系統即STEEL-BEAR，AUTOKON和SCHIFFKO進行合并，推出了TRIBON M1，并逐漸升級為M3版本。

TRIBON系統的主要作用是輔助船舶的設計制造，它是一款船舶設計專用的計算機軟件集成系統，集CAD/CAM/MIS于一體，包括船體設計、舾裝設計、管系設計、電纜設計、艙室布置、特舾裝件、系統管理等模塊，每一個大的模塊又可細分為多個小的模塊，使用多種方法建立一個三維船舶數字模型，設計人員在系統的數據庫中可以訪問船體各個部分的設計信息，并根據相關部位的設計信息調整自身的作業，各個專業之間可以實現平行作業，降低了修改工作量，縮短了設計的時間，有效的節約了船體設計協調的工作成本，因此，TRIBON軟件廣泛應用與全球眾多船舶建造廠家。

二、TRIBON軟件兩個常用的功能

想要有效實現TRIBON軟件的功能，船體設計人員必須掌握一定的建模要領，當前我國許多船舶建造廠中的設計人員并沒有完全掌握使用TRIBON軟件進行船體建模的方法，軟件中許多功能并沒有使用上，船體設計過程中，許多部分建模比較困難，因此，本文就軟件中兩個常用的功能即拓撲點與肘板連接形式 7-Free Position為出發點簡單介紹TRIBON M3在船體高級建模中的應用。

1.拓撲點。平面建模中一般使用給定的坐標來定義點，但當模型中某個目標發生變化時，其它相關的點的坐標就需要重新定位，增加了建模的工作量，因此，就引入了拓撲點的概念。給出明確的坐標與方向后就可以使用拓撲點。拓撲點是存儲在板架內的點，它的位置參照模型構建計算得到，模型構建參照拓撲點生成，從而建立拓撲關系。拓撲點可以使用在給出明確坐標和方向的地方。POINT語句可以用于SCH文件中的任何地方，平面建模過程中可以使用POINT語句生成拓撲點，船舶建造設計人員想要使用TRIBON M3軟件生成拓撲點，應執行以下命令：Planar >Model>Create>Point ，此時系統彈出圖1所示菜單。菜單顯示了拓撲點生成的五種方法。

圖1 拓撲點菜單

1Given、2Corner、3Profile Cross、4Intersect、5Interpolation分別為定義拓撲點的五種方法。通過給定點的位置及相關方向來定義的方法為1Given，通過參照板架與板架間的角定義拓撲點的方法為2Corner，3Profile Cross則是以參照型材斷面的方法來定義拓撲點，4Intersect將兩條曲線的交點定義為拓撲點，5Interpolation主要用于已經存在的點間生成拓撲點，即通過內插兩點定義拓撲點。五種方法各有不同，具體的操作步驟也都有所區別。

拓撲點定義完成后，需要對它進行存儲，拓撲點存儲為板架的屬性，存儲時應包含點的位置及其方向矢量，拓撲點生成方法不同，方向矢量自然會有所區別。當前定義存儲的拓撲點只局限于某一個平面板架，設計人員還可以參考模型中其它的板架及構建生成拓撲點。拓撲點多用于建模過程中曲線的生成過程。初級建模時往往需要先手工繪制一條曲線，然后再用TRIBON M3進行定義，當設計計劃出現變動，曲線需要修改時，就需要設計人員按照修改計劃重新手繪曲線，費時費力，且如果設計人員出現失誤，手繪存在偏差，就會造成許多損失，在高級建模中，使用拓撲點定義曲線，scheme 語句修改曲線，則可以有效避免這個問題，并且這種方法定義的曲線可以拷貝，船體建造過程中有許多相同或相似的結構，可以直接復制歸來，或只簡單修改一些語句就可以生成相應的結構，極大的縮短了設計、修改的時間。

2.肘板連接形式 7-Free Position。肘板是連接兩個以上構件的常用連接件，它能夠減少連接點間的應力集中，增加連接點的剛性，有效保證相交結構的連續性，改善接頭的性能，是船體結構中使用最頻繁的構件之一，在船體建造過程中，肘板主要用于板架與板架之間、板架與型材之間、型材與型材之間的加強。目前船舶構件主要靠傳統的三角形肘板進行連接，但三角形肘板很容易在肘板與構件的連接處形成應力集中，造成肘板出現損傷與裂紋，為船體埋下安全隱患，因此許多的廠家在船舶建造的過程中開始開發研究新型肘板，以期降低這類安全隱患發生的幾率。

船體設計的過程中，初級的建模方法就可以完成一般的三角肘板的創建。但隨著科學技術的進步，越來愈多的新型的、結構復雜的肘板開始應用與船舶構建的過程中，而這類復雜的肘板如果使用初級建模的方法進行創建，往往需要以板架的形式進行建模，增加了設計人員的工作量，且錯誤率較高，比較麻煩。同時，如果船體模型構建過程中，復雜肘板過多，使用板架建模，設計人員的工作量就更多。連接形式 7-Free Position多用于復雜肘板的高級建模，可以避免創建板架，減少了許多的輔助工作，而使用肘板進行建模不需要修改肘板語句，只需要修改部分拓撲關系就可以完成全部的建模工作，使建模工作更加快捷、高效。設計人員應該注意，在使用連接形式 7-Free Position創建肘板時，肘板臂的數量不同，肘板創建方法也會有所區別。

三、結語

船舶設計的過程中需要不斷協調各部分的關系進而修改模型數據，極大的增加了設計人員的工作量，延長了設計的周期，降低了工作效率，使用高級建模的方法，只需要調整極小部分就可以完成模型修改工作，極大的方便了設計人員，因此，船舶建造設計人員應加強建模方法的學習，充分利用TRIBON M3進行船體建模工作，保證船體設計工作更好更快完成，以促進工作人員設計效率的提高，本文只是對TRIBON M3 船體高級建模中兩個常用方法進行了簡單的介紹，具體的實踐過程中，還需要從業人員積極探索，總結相應的建模方法，最大程度的發揮TRIBON M3 軟件高級建模功能的作用。

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