第三章：船体构件展开.ppt
复习,1、船体理论型线放样船体理论表面的概念三个剖面图的投影关系理论型线光顺的步骤梁拱曲线的绘制通过梁拱曲线放样甲板中心线2、肋骨型线放样肋骨型线特点肋骨型线放样步骤,尾轴出口处肋骨型线的修正3、纵向结构线放样纵向结构放样步骤舷侧纵桁放样旁内龙骨放样板缝线排列原则,第三章：船体构件展开,1.展开的概念,2.展开三要素,3.准线法展开纵向构件,4.准线法展开船体外板,5.撑线法展开船体构件,知识目标：1、能叙述平面构件的展开原理2、能讲述外板展开三要素的求法3、能讲述可展曲面构件的展开原理4、能讲述倾斜式艏柱展开的原理和方法能力目标：1、能展开平面构件2、能用测地线法展开菱形外板和扇形外形3、能近似展开倾斜式艏柱4、能展开纵向构件,教学要求：掌握求空间曲线实长的方法；掌握船体外板、船体其它构件的近似展开 重点：空间曲线与平面投影线之间的几何关系。教学内容：船体构件有平面构件、可展曲面构件和不可展曲面构件3类。有板材构件与型材构件两种，本章主要介绍板材构件的展开方法,第三章：船体构件展开,第一节：展开的概念,1、展开的概念,可展曲面舾装件，平行中体处外板、大部分纵向构件不可展曲面大部分船体外板,2、构件展开目的：绘制号料草图或样板，以便在平直的钢板上号料,几何作图法,第一节：展开的概念,1、展开的概念,可展曲面舾装件，平行中体处外板、大部分纵向构件不可展曲面大部分船体外板,2、构件展开目的：绘制号料草图或样板，以便在平直的钢板上号料,几何作图法,垂直准线法测地线法旋转线法,3、展开方法,准线法,撑线法,四边形展开,三角形展开,第一节：展开的概念,展开船体构件（船体外板有曲度）,将非可展曲面分割成若干四边形，展平四边形并以准线加以约束的近似展开法。,将非可展曲面分割成若干三角形，以近似展开曲面的方法，依次展开每个三角形,本节教学内容：展开条件和展开的三要素 求投影实长 准线的确定 肋骨弯度的概念，求肋骨弯度,第二节：展开三要素,投影线求实长,2、展开三要素,肋骨弯度,确定准线,型线图上的投影线：1、外板纵缝2、纵向构件理论线,肋骨面和展开法面之间的关系,第二节：展开三要素,1、投影线求实长,外板纵缝线和纵向结构线，一般是具有双向曲度的空间曲线，在三个剖线图上均未反映其真实长度。展开船体构件时，必须求出这些投影线的实际长度(简称“求实长”),第二节：展开三要素,（1）纵向曲线在一个肋距内的空间几何关系,作图法：以理论肋距（L）作为一个直角边，投影长（K）作为另一个直角边，斜边（L）即为实长。计算法：,第二节：展开三要素,（2）跨越数档肋距的曲线实长的求法在肋骨型线图上，用样条录下投影线与各肋骨线交点1、2、3、4；以肋距L作肋骨站线；将样条伸直，将上面的14各点转划到相应的肋骨线上得1、2、3、4点；将14点连成光顺曲线，即为空间曲线实长线。,2、确定准线,（1）做准线的原因：船体纵向构件或外板在肋骨型线图上的投影一般为四边形或由一些四边形依次拼接而成，只求出四边形实长，四边形的形状不能唯一确定 增加约束条件 做准线 确定四边形在平面上的相对位置 保证四边形的唯一性（2）对准线的要求：做法便捷、贯穿整个构件，保证展开精度（3）常用准线：测地线、旋转线、垂直线,第二节：展开三要素,3、肋骨弯度,第二节：展开三要素,（1）肋骨弯度的几何概念将船体外板近似地视作圆柱面 平行中体部分：圆柱面的母线垂直于肋骨剖面，圆柱外板的法面与肋骨剖面平行(或重合)，其展开图上肋骨线呈直线。,第二节：展开三要素,在首、尾部分：圆柱外板的母线与肋骨剖面不垂直，外板法面与肋骨剖面斜交，展开图上的肋骨呈曲线状。肋骨弯度：展开图上肋骨曲线与过其弦线的法面展开线(呈直线)间的最大拱度(图中的s)。,第二节：展开三要素,（2）肋骨弯度的求法,QR与CD组成的圆柱面的法面,纵缝,准线,观察：在一个肋距范围内，外板与其投影的空间几何关系。,PQ、OR：外板纵缝线。AB：展开外板所作的准线。AB：AB在3号肋骨剖面内的投影。QR：3号肋骨线QDR所对应的弦线，与AB 的交点为C。过C作AB的垂线CD。展开外板时，3号肋骨剖面对应的法面是QDR和CD所在的平面。DB：3号肋骨线的肋骨弯度值s。在一个肋距内外板上的曲线可近似看作直线。图d）表示图a）中的准线平面ABA。在图d）中：AB：相邻两肋骨线所夹准线投影长（K）CB：肋骨线与其弦线所夹准线投影长（m）DB：肋骨弯度值。手工放样用作图法画出准线平面上直角三角形和求肋骨弯度s。有以下关系成立：,式中：s肋骨弯度；m肋骨型线图上肋骨线与其舷线间的准线长度。,第二节：展开三要素,中间肋骨弯度的作图求取方法,方向：外板展开图上肋骨弯度的方向应与肋骨型线图上对应肋骨曲线的弯曲方向一致。,本节教学要求：纵向构件投影特点 展开方法 展开步骤 实例说明（扭曲、非扭曲构件展开）,第三节：准线法展开纵向构件,第三节：准线法展开纵向构件,一、纵向构件投影特点（1）形状各异（2）与肋骨剖面的交线均为直线二、展开方法：垂直准线法三、展开步骤：（1）作垂直准线：一段、分段（2）求口线及准线实长（3）展开,第三节：准线法展开纵向构件,1垂直准线法展开纵向构件1）非扭曲型纵向构件的展开（1）作准线（2）求准线实长（3）作展开图,构件特点：肋骨剖线为相互平行的直线。展开方法：作一垂直于各肋骨剖线的正截面与之相交，则交线在肋骨型线图上和展开图上均为垂直于肋骨剖线的直线。实例：上下口有斜升的旁底桁的展开,第三节：准线法展开纵向构件,展开步骤：作垂直准线：在中间肋骨剖线的中点处作肋骨剖线的垂线使之贯穿所有的肋骨剖线；求准线实长；作展开图：作一直线，按伸长肋距标出各肋骨位置点得展开的准线；过各肋骨位置点作展开准线的垂线，用样条将准线至上、下口线的各肋骨剖线长转录到展开图相应的垂线上，得与上、下口线的各交点；分别光顺连接上、下口线各交点。,第三节：准线法展开纵向构件,2）扭曲状舷线纵垳的展开 这类构件的特点是其肋骨剖线是相互不平行的直线，实际上是一种不可展开的螺旋曲面。因此，不可能有在肋骨型线图和展开图上均为直线的准线存在。故通常采用分段作垂直准线并分段展开的方法近似地展开。,第三节：准线法展开纵向构件,扭曲舷侧纵桁展开,1a+2b+3c+4d,内口线,外口线,圆弧法作交点求2、2。,不垂直,第三节：准线法展开纵向构件,分段作垂直准线1a、2b、3c、4d,展开步骤：分段作垂直准线1a、2b、3c、4d；求外口线、内口线和垂直准线的实长；作展开图：作三角形1a2和四边形1a21（有一直角，形状确定）的展开图得四边形1122的展开图；依次作其余各段纵桁的展开图；分别将外口线上的各点1、2、3、4、5和内口线上的各点1、2、3、4、5光顺连接。,本节教学要求：十字线法展开船体外板 测地线法展开船体外板 扇形板测地线展开 菱形板测地线展开法 统一测地线法,第四节：准线法展开船体外板,测地线：连接曲面上两定点的最短的曲线。如果曲面是可展的，则在展开图上的测地线为一条直线。近似测地线：船体曲面很多不可展，但曲度较缓和，在展开图上的测地线可近似看作一条直线，要求测地线与基准肋骨线垂直。近似测地线展开法：利用近似测地线作为展开外板的准线,二、测地线法展开船体外板,（1）扇形板的测地线展开法 在肋骨型线图上求作扇形板的测地线,#7,#6,#5,#4,#3,#2,#1,7,6,5,4,3,2,1,上纵缝线,下纵缝线,O5,O4,O3,扇形板的测地线展开法 在肋骨型线图上求作扇形板的测地线,O6,b4,a6,扇形板的测地线展开法 在肋骨型线图上求作扇形板的测地线,O7,O2,O1,b1,a3,b2,a4,a7,b5,求测地线、纵缝线实长,求测地线、纵缝线实长,m 肋骨型线图上，准线点O4 到#4肋骨弦线的距离。,s 肋骨弯度,求肋骨弯度,4,1,5,3,6,7,2,1,2,3,4,5,6,7,展开图的作图方法,展开图的作图方法,菱形板的测地线展开法,要点：在肋骨型线图上求作菱形板的测地线（有别于扇形板）求测地线、纵缝线的实长（同前，略）求肋骨弯度（有别于扇形板）展开图的作图方法（有别于扇形板）,O7,O2,O6,O5,O4,O3,O1,a5,a4,a3,a2,a1,b7,b6,b5,b4,b3,在肋骨型线图上求作菱形板的测地线,o 5b5=a3o3 o6b6=a4o4 o4b4=a2o2,*与扇形板的区别：,2）扇形板，是过中间肋骨中点（或拱度最大点）O4作该肋骨弦线的垂线，与其两相邻肋骨曲线相交，交点O3、O5，所得 O3、O4、O5均为测地点。,1）菱形板，取中间肋骨（#4）和其相邻肋骨（#5或#3）的中点（或拱度最大点）作为测地点O4和O5（或O3），后续作图法与扇形板类似。,求测地线、纵缝线的实长 作图方法与扇形板相同（过程从略）,O7,O2,O6,O5,O4,O3,O1,a5,a4,a3,a2,a1,b7,b6,b5,b4,b3,测地线,#1,#2,#3,#4,#5,#6,#7,1,2,3,4,5,6,7,上纵缝线,下纵缝线,肋距 L,K,a3,求肋骨弯度,回顾肋骨弯度的求法,p,p,a3,a3,s,4,4,3,2,1,5,6,7,6,3,2,1,5,7,上纵缝线,下纵缝线,展开图的作图方法,展开图的作图方法,第四节：十字线法展开船体外板,内容回顾：,1、展开的概念：把肋骨型线图表示的空间构件摊平的过程2、展开三要素（1）作准线四边形准线撑线（2）求实长（3）求肋骨弯度,第四节：十字线法展开船体外板,知识目标,1、掌握投影线求实长的方法2、掌握肋骨弯度的计算方法3、掌握船体外板展开的步骤,能力目标,能够用十字线法展开船体外板,第四节：十字线法展开船体外板,四、十字线法展开船体外板,（1）实质：垂直准线法。准线在型线图上的投影为直线，展开也是直线。,有误差,（2）适用范围：带有单向曲度的柱形外板；各肋骨线近似平行的双曲度外板。,（3）展开步骤：1）作准线（在横剖面图上的投影）2）求纵缝线及准线实长 3）求肋骨弯度 4）展开,第二节：展开三要素,（2）实长的求法在肋骨型线图上，用样条录下投影线与各肋骨线交点1、2、3、4；以肋距L作肋骨站线；将样条伸直，将上面的14各点转划到相应的肋骨线上得1、2、3、4点；将14点连成光顺曲线，即为空间曲线实长线。,第二节：展开三要素,（2）实长的求法在肋骨型线图上，用样条录下投影线与各肋骨线交点1、2、3、4；以肋距L作肋骨站线；将样条伸直，将上面的14各点转划到相应的肋骨线上得1、2、3、4点；将14点连成光顺曲线，即为空间曲线实长线。,第四节：十字线法展开船体外板,船体舭部外板特点：肋骨线近似平行曲度变化和缓肋骨线实形，上下纵缝投影,垂直准线法,作一条准线,求实长,例：十字线法展开船体外板,用十字线法展开图示外板。（作图要求：注明必要文字符号，保留必要作图痕迹）,三、撑线法（三角线法）展开船体外板,撑线法：应用可展曲面中的三角线展开法来近似展开不可展曲面。原理：将不可展曲面分割成一定数量的小曲面三角形，将小曲面三角形的三条曲线边近似看作直线边，并求出其实长，即可依次撑线展开所有的小三角形，从而得到整个展开图。缺点：存在一定误差的，曲面的曲度愈大或三角形顶点间距愈大，则误差也愈大；若三角形分割得愈多，则操作愈繁琐。适用范围：一般用于舷墙板或横向曲度较小的外板的展开。,第五节：撑线法展开船体构件,1在水线半宽图上等分下口线；2过各点作上下口线的垂线aa1、bb1并投影到纵剖线图上；3做四边形abb1a、bcc1b1的对角线并投影到纵剖线图上。,第五节：撑线法展开船体构件,本节重点回顾：,1、展开的概念 2、展开的三要素3、准线法展开纵向构件4、准线线法展开船体外板（1）十字线法（2）准线法展开扇形板、菱形板5、撑线法展开船体构件,注意点：,（1）准线在肋骨型线图上作（2）在实长图上以准线实长为基准求肋骨弯度，注意肋骨弯度的方向；（3）以实长展开构件和板材，展开图上不能出现投影,1、用测地线法展开图示扇形外板。（作图要求：注明必要文字符号，保留必要作图痕迹）,2.用测地线法展开图示菱形外板。（作图要求：注明必要文字符号，保留必要作图痕迹）,3、用十字线法展开图示外板。（作图要求：注明必要文字符号，保留必要作图痕迹）,4.展开图示扭曲舷侧纵桁。（作图要求：注明必要文字符号，保留必要作图痕迹）,
