船舶內裝精細化建模研究與應用

李小虎　楊泳東　陳濤　梁俊民　司停

摘? ? 要：為提高船舶內裝設計質量和效率，本文主要介紹基于東欣船舶設計軟件（SPD）建模的基礎上，通過對船舶內裝三維模型精細化建模的方法進行研究與應用，提高船舶內裝建模效率，有效避免船舶內裝模型與其他電氣、管系、通風等專業模型干涉問題，并為上建三維評審提供更加直觀和完善的模型。

關鍵詞：內裝模型;精細化建模;干涉檢查

中圖分類號：U662.2? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

Abstract： Based on modeling by the Dongxin ship design software （SPD）， this paper introduces the research and application of the fine modeling method of the 3D accommodation fitting model in order to improve the modeling efficiency， effectively avoid interference with other professional models， and provides a more perfect model background for the model review.

Key words： Accommodation fitting model; Fine modeling; Interference checking

1? ? ?前言

近年來，隨著船東對船舶居住環境的要求越來越高，船舶居住環境的舒適性、美觀性越來越受到重視，從而對船舶內裝設計的要求也越來越高。目前內裝設計尤其是內裝建模工作在生產設計階段普遍重視不夠，導致后期容易出現各類設備干涉和整體布局美觀性問題。究其原因，一是內裝生產設計圖紙一般無需通過建模出圖，只做基本的模型干涉檢查;二是船舶內裝模型數量較多、種類繁雜，嚴重影響了建模速度。為了保證建模速度，對模型完整性、細節性考慮不足，像內裝板板縫、門窗開啟角度、設備維修空間、設備內裝設備接口等信息都未能在模型上體現。針對上述原因，本文通過對上建內裝精細化建模方法進行研究，對模型干涉檢查流程進行歸納整理，在提高建模速度的同時完善模型信息，使后期容易發生的與各專業設備干涉的問題和艙室布置合理性、美觀性問題得到源頭上的解決，同時為上建整體三維模型評審提供更加直觀和完善的模型。

2? ? ?精細化建模方法及應用

2.1? ?內裝建模方法

由于上建艙室設備具有數量多、種類多的特點，為提高建模速度、模型準確度，針對不同的模型應采用合適的建模方法。目前基于SPD軟件建模的方法，主要有：參數化建模、典型模型建模、傳統建模三種方法，下面對此三種建模方法進行分析。

2.1.1 參數化建模方法

參數化建模方法是通過調用參數化模型，對參數進行修改得到相應尺寸模型的方法。該方法需具備以下條件：

（1）對于數量較多、重復使用頻率較高、多系列船型等均可使用此方法;使用次數少或各產品不通用的模型，進行參數化建模會造成工時浪費;

（2）每次使用模型時整體形式無變化，僅部件尺寸發生變化，如衣柜、茶幾、沙發等;

（3）模型尺寸變化后，需修改小樣且修改部件較多。

參數化建模方法：通過SPD軟件參數化部件功能進行參數化模型編程，對模型框架和主要結構進行構建，如圖1所示。

模型安裝時在鐵舾件安裝指令下直接調用參數化模型，在參數修改指令下進行參數調整，輸入相應的尺寸數據完成模型參數設定，獲取我們想要的尺寸。

2.1.2 典型模型建模方法

典型模型建模方法是通過SPD軟件部件小樣管理功能構建小樣的方法。該方法應用比較廣泛，但花費時間較多。典型模型建模方法，需具備以下條件：

（1）不同船型選取同一廠家的設備。以我司承建的82 K及120 K系列散貨船為例，兩種系列船廚房洗衣設備供貨廠家均為同一公司，廚房洗衣設備小樣可作為典型模型在后續使用該公司產品的船型上繼續使用，減少了重復建立小樣的時間;

（2）不同廠家的設備節點相似。如衛生單元除主體尺寸不一致外，其余管子、水箱等形式基本一致，可利用典型模型調整主體尺寸后直接使用，減少重復建立衛生單元附件小樣的時間;

（3）對于外形要求不嚴且使用量較大的模型。如扶手椅各個廠家形式大同小異，且扶手椅模型準確度要求不高，可使用典型扶手椅模型進行布置，節省建立小樣的時間。

典型模型建模方法：通過SPD軟件部件小樣管理進行模型命名與編輯，模型安裝時直接從模型庫調用，布置到相應的位置即可。

2.1.3傳統建模方法

傳統建模方法就是利用鐵舾建模功能進行建模。一般適用于于比較簡單、形狀多為平直狀的模型，如內裝板、絕緣、敷料等。該建模方法速度較快，但應用面較窄。

2.2? ?內裝建模范圍及清單

內裝建模前應先確定建模范圍，由各專業提出內裝建模需求，統一列出內裝模型清單;同時，分析哪些模型采用哪種模型建模方法，并在清單中備注。

2.3? 內裝建模標準

確定好模型建模方法和范圍后，下一步就要確定模型建模要求。哪些模型信息需要表達、哪些模型需要細化等，都需要在建模前仔細策劃形成標準。例如，通過增加內裝板板縫、模型檢修空間、門窗開啟軌跡、接口等信息，可以有效避免天花燈、布風器與板縫等干涉和管系、通風、電氣布置不合理等問題，其他細節若建模時間充裕可再考慮增加。

2.3.1內裝板模型

內裝板模型建模標準：建模范圍包括所有安裝內裝板的房間。建模時不僅要按實際內裝板排板圖建模，而且應能體現內裝板的板縫。由于需要嵌裝在內裝板的設備如布風器、燈等容易發生跨越內裝板板縫的干涉問題，故為減少建模工作量和后期板縫調整工作量，內裝板建模根據房間布局整體建模。板縫建模用鐵舾建模功能建出一根根較薄的扁鐵替代，依據內裝板排板圖板縫的位置將扁鐵嵌入內裝板內充當板縫，后期板縫調整只需通過調整扁鐵的位置即可，由此既可避免一塊一塊建板的大量繁瑣工作，又可大量減少后期板縫調整的工作量，如圖2所示。

2.3.2 門窗模型

門窗模型建模標準：建模范圍包含所有防火門及門框、窗及窗斗.建模時應保證門、窗呈完全打開和關閉的狀態，并用箭頭標識窗扇、門扇的活動范圍（見圖3、圖4），其外形尺寸嚴格依據設備資料。

2.3.3衛生單元模型

衛生單元模型建模標準：建模范圍包含所有衛生單元。建模時要示出衛生單元的管子進出口和電纜進線位置，其外形尺寸嚴格依據設備資料。

2.3.4 廚房設備模型

廚房設備模型建模標準：建模范圍包含所有需要接管和插電的設備。建模時要示出管子進出口和電纜進線位置，設備若有門應呈現完全打開狀態，其外形尺寸嚴格依據設備資料。

2.3.5木質家具模型

木質家具模型建模標準：建模范圍包含所有家具。為方便模型干涉檢查，其柜門、抽屜應呈現完全打開狀態，其外形尺寸嚴格依據設備資料。

2.4? ?艙室模型布置

建完上述模型后，就可以根據艙室布置圖及各房間布置圖定位尺寸布置各類模型，其效果圖見圖5、圖6。

2.5? ?模型干涉檢查

上建模型初步完成后，通知各個專業相互檢查干涉情況，發現問題及時溝通和調整。專業間模型干涉調整，在滿足功能要求的前提下，盡量做到修改量小、成本小、效果好。

2.5.1內裝板天花板縫與燈具等干涉檢查

通過對板縫進行建模，可以直觀檢查板縫與燈、探頭、布風器等的干涉，有效避免燈具等跨越板縫的情況，并有利于天花整體布局的調整。

2.5.2電氣設備與內裝設備干涉檢查

通過增加窗斗、窗簾盒等模型，有效避免壁燈、電氣插座開關等的干涉。

2.5.3管子與內裝板干涉檢查

在建模過程中管子穿裝飾板情況較多，通過模型干涉檢查可以很直觀地發現干涉問題，如圖7所示。

2.6? ?調色與模型輸出

通過對模型進行調色，可以讓內裝板縫、家具、設備等更加清晰和直觀，方便模型檢查和提高模型評審舒適度。內裝各模型通過導入Navisworks軟件后整體調色，在模型評審前將最終調色后模型整體輸出保存。圖8為82 K系列散貨船廚房調色后的效果圖。

3? ? ?精細化建模效果對比

通過精細化建模，使我司承建的82K、120K系列散貨船上建的三維建模完整性達到95%以上，對比之前產品上建模型，增加了下列信息：

（1）細化內裝設備模型接口信息;

（2）增加內裝板板縫;

（3）擴大建模范圍（如：增加部分插電接管設備模型）;

（4）完善模型配色。

圖9、圖10為82 K系列散貨船精細化建模前、后的艙室效果圖。

4? ? 結束語

本文介紹的船舶內裝精細化建模項目，已經在公司82 K、120 K系列散貨船上成功實施，并取得較好的效果，在上建模型對外評審中得到了船東的一致好評。

參考文獻

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