TribonM3系统中多联覆板与挡水圈的实现

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摘 要：船舶管路常用的通舱形式大概分为五种，分别为穿舱套管形式、保护套管形式、覆板形式、开自由孔加挡水圈形式、以及单双面座板形式，在这些形式中，大多数船厂普遍采用的是覆板和挡水圈，然而tribonm3系统中不能快速创建多联覆板和挡水圈，给生产设计增加了不少工作量，值得庆幸的是M3系统中提供了一系列的程序接口，让客户可根据需要进行开发，从而实现提高建模和出图的效率与准确率。

关键词：多联覆板和挡水圈；设计效率和准确率；客户化；空间直线的交点

引言

船舶管路生产设计，是一项庞大而且繁琐的工作，生产设计质量的好坏与设计人员的细心、耐心和进取心是密切相关的，然而设计准确率和设计效率是否完全依赖设计人员的个人素质来决定呢？是否有一种途径能够让设计人员最大程度上从部分繁琐、枯燥的工作中解脱出来呢？对造船行业的设计人员来说，心中早有答案，很多实例都能说明这一切，如很多船厂的报表程序、工艺检查程序、快速建模程序等，都是利用Tribon系统提供的接口，结合实际的需求，通过客户化开发来实现了上述的一切。

多联覆板和挡水圈在Tribon系统中可以通过创建Structure模型的方式来创建模型实体，然后通过Drafting功能绘制出这些模型的制作安装图，但由于覆板和挡水圈的数量较多，这种做法比较繁琐，需要投入较多的时间，而且容易出现错误。为了达到快速、准确建模和出图的目的，可通过客户化开发，根据管端的连接件的形式，计算出多联覆板的外形尺寸，根据管路的坐标和管外径大小，确定覆板的位置和开孔大小，进而创建出覆板和挡水圈的模型，在根据系统提供的二维制图程序接口功能自动生成制作安装图。

1 多联覆板和挡水圈模型的创建和出图

1.1 多联覆板和挡水圈形式分类

多联覆板和挡水圈有双联、三联、四联等，但多联覆板和挡水圈中管路的排列方式又是各式各样，所以要求寻找某种类型的覆板或挡水圈可以涵盖多种式样，避免规格样式的复杂化。

根据实际使用和归纳总结，多联覆板和挡水圈的形式大概有如下三种类型：

椭圆等径型；椭圆非等径型；三角型。

1.2 如何在TB系统中实现多联覆板或挡水圈的创建

针对上述模型形式，可根据用户指定的管路模型，获取管路的相关信息，根据这些信息计算出覆板或挡水圈的外轮廓线的尺寸参数，以及相应的开孔尺寸参数，从而可以运用Vitesse中的Structure模块提供的两个方法plate_new_contour2D和hole_new，构建出模型实体，并附加相关的生产信息，最后根据施工工艺生成相应的图纸。

整个程序架构可分为四大部分，分别为程序交互界面、模型参数计算、模型的创建和模型制作安装图纸生成。

程序交互界面主要功能是提供相应的参数输入，指定模型类型，显示数据结果。一个简洁完善的GUI有助于设计人员很好的运用，让客户化程序在设计中能够得到更好的推广实施。

模型参数计算是利用现有管路模型的相关数据和用户指定的部分数据文件，进行数学计算，主要运用一些数学知识，如空间直线交点的计算，方向向量、旋转向量的确定等，进而建立相应类型覆板或挡水圈的数学模型。这个过程确立了模型的外形尺寸特征，如模型的外形尺寸、开孔位置及尺寸、模型的定位坐标等。

模型的创建，是运用已有的模型数据，再利用Tribon系统提供的接口程序创建出实体模型，它是系统集成的功能，只要求开发者提供相对应的参数就可以生成相应的模型实体；在模型创建过程中要求程序记录和存储相关数据信息，为后续制作图的生成提供数据支持。

模型制作安装图纸生成，在已经创建好的模型基础上，能够快速的生成模型的加工制作图纸，达到减少设计人员的工作量的目的，该图纸应包含所有制作过程中所需的制作信息，以及安装坐标。

2 应用实例

覆板和挡水圈程序的主界面及模型实例

其中图1为主界面，图2为覆板或挡水圈的实例，图3为覆板制作安装图。

此客户化程序是基于Tribon提供的程序接口，使用Python语言编写的，并集成于TB应用程序中，操作直观简洁，程序运行速度快，自动化程度高，在公司47500DWT船型上进行了系统的测试，并将在64000DWT散货船上进行实施运用。

本程序结构分为三部分，第一部分为界面生成部分，主要包含初始参数的读取与写入、各个功能模块的实现；第二部分为模型创建部分，包含管路模型信息的获取，结合界面的相关参数进行数学计算，描绘出实体模型的参数，最后创建出覆板或挡水圈模型；第三部分是根据已经创建好的模型自动生成制作和安装图。

程序的难点在于如何进行数学建模，将相关数据参数系统的整合重用，并实行数据的有效传递。

3 结束语

覆板和挡水圈程序弥补了Tribon系统在这方面的不足，让设计理念得到更好的实施，提高了设计效率，减少了管路系统生产设计的工作量。

参考文献

[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编程金典.北京：清华大学出版社，2003.

[4]Vitesse Outfitting Training.

作者简介：沈阳（1979，1-），男，江苏省扬州市（籍贯）；现职称：助理工程师；学历：大专；研究方向：船舶制造。