04-船体放样--船舶建造工艺课件.ppt

第二章第二章 船体放样船体放样 第一节第一节 船体放样的目的、内容和方法船体放样的目的、内容和方法船体放样是船厂实施船舶建造的第一项内船体放样是船厂实施船舶建造的第一项内容容船体放样工作所涉及的理论知识包括船体放样工作所涉及的理论知识包括 画法几何画法几何(投影几何投影几何)、立体几何、解析几、立体几何、解析几何何等几何知识等几何知识 数学放样还包括算法数学放样还包括算法等知识等知识 （一）放样的目的 既是设计意图的体现和完善既是设计意图的体现和完善又是产生后续工序施工依据的重要环节又是产生后续工序施工依据的重要环节（二）放样的内容 船体型线放样船体型线放样 求得准确的船体外形求得准确的船体外形 肋骨型线放样和船体结构放样：肋骨型线放样和船体结构放样：肋骨型线图是船体构件成形加工、胎架肋骨型线图是船体构件成形加工、胎架制作以及船体装配的施工依据制作以及船体装配的施工依据船体构件展开船体构件展开 求取构件的真实形状和尺寸，或者是近似求取构件的真实形状和尺寸，或者是近似的平面形状的平面形状 目的是检验工艺性和为号料提供施工依据目的是检验工艺性和为号料提供施工依据为后续工序提供可行的依据为后续工序提供可行的依据 把具体的施工要求和生产管理图表中所记把具体的施工要求和生产管理图表中所记载的主要施工方法和指示，用准确的图形、载的主要施工方法和指示，用准确的图形、数据以及样板等方式表示出来，并以此传数据以及样板等方式表示出来，并以此传递到后续各道工序中指导施工递到后续各道工序中指导施工 总之：总之：放样作业不仅仅是对设计图表和生产管理放样作业不仅仅是对设计图表和生产管理图表这船体构件进行简单的重复图表这船体构件进行简单的重复 而且是对原设计工作、对生产和有关规定而且是对原设计工作、对生产和有关规定等方面的一次审核和完善等方面的一次审核和完善 并成为施工方法的传递者并成为施工方法的传递者 起到指导施工的作用起到指导施工的作用(四)船体放样所需的基本资料船体设计型线图船体设计型线图 表达主船体形状的图纸，是型线放样的表达主船体形状的图纸，是型线放样的主要依据主要依据肋骨型线图肋骨型线图 表示外板排列和构件位置的图纸，表示外板排列和构件位置的图纸，是绘是绘制外板展开图和其它结构图的原始资料，制外板展开图和其它结构图的原始资料，也是外板接缝线和构件放样的依据也是外板接缝线和构件放样的依据 外板展开图外板展开图 表示外板布置的图纸，用于决定船体纵骨表示外板布置的图纸，用于决定船体纵骨及外板配置的及外板配置的 首尾结构图首尾结构图 表达首尾柱形状的图纸，用于绘制首柱、表达首尾柱形状的图纸，用于绘制首柱、尾柱架的详细型线图尾柱架的详细型线图 中横剖面图中横剖面图 表示船长中部范围内横剖面情况的图纸，表示船长中部范围内横剖面情况的图纸，用于船体中部构件位置的确定用于船体中部构件位置的确定 基本结构图基本结构图 表示全部构件分布情况的图纸，用于决定表示全部构件分布情况的图纸，用于决定双层底、纵桁、甲板等位置的型线图及其双层底、纵桁、甲板等位置的型线图及其与外板配置的关系与外板配置的关系 船体理论线图船体理论线图 表明船体理论线选取位置的图纸，使施工表明船体理论线选取位置的图纸，使施工各方面统一各方面统一 一、船体型线放样一、船体型线放样船体外板型表面由封闭的光顺曲面船体外板型表面由封闭的光顺曲面构成，有两个方向的曲度构成，有两个方向的曲度表达船体形状最常用的方法是用船表达船体形状最常用的方法是用船体型线图描述船体形状的特征体型线图描述船体形状的特征船体形状主要指船体外板型表面和船体形状主要指船体外板型表面和甲板型表面形状甲板型表面形状手工放样与绘制设计图的方式基本手工放样与绘制设计图的方式基本相同。有如下内容相同。有如下内容（一）绘制格子线（一）绘制格子线格子线本身是各组剖线在相应投影线上格子线本身是各组剖线在相应投影线上的投影的投影格子线又是型线放样中量取型值和其它格子线又是型线放样中量取型值和其它尺寸的坐标系尺寸的坐标系格子线以基准线为绘制基准格子线以基准线为绘制基准 纵向基线作为纵剖线图的基准纵向基线作为纵剖线图的基准 横向基线为横剖线图的基准线横向基线为横剖线图的基准线 中纵剖线为半宽水线图的基准线中纵剖线为半宽水线图的基准线格子线图格子线图艏柱及其光顺要素艏柱及其光顺要素(2)(2)甲板线甲板线按按船船舶舶的的种种类类，甲甲板板的的位位置置及及功功用用，甲甲板的形状不尽相同板的形状不尽相同 横横向向看看梁梁拱拱线线，有有直直线线、折折线线、曲曲线线(抛物线、圆弧抛物线、圆弧)侧侧向向看看甲甲板板中中心心线线(脊脊弧弧线线、首首尾尾翘翘起起)；甲板边线；甲板边线(舷弧线舷弧线)双向曲度甲板形状的特点双向曲度甲板形状的特点 同层甲板所有横剖线形状相同同层甲板所有横剖线形状相同同层甲板所有纵剖线形状相同同层甲板所有纵剖线形状相同多层曲面甲板，甲板层间的高度差沿全船多层曲面甲板，甲板层间的高度差沿全船保持不变保持不变 不同层甲板梁拱曲线的曲率并一定相同，不同层甲板梁拱曲线的曲率并一定相同，为施工方便做成相同为施工方便做成相同全船可用一个梁拱曲线样板全船可用一个梁拱曲线样板 甲板边线的放样甲板边线的放样为空间曲线：有高度和半宽两组型值。为空间曲线：有高度和半宽两组型值。放样时型值得取法放样时型值得取法(只能用一次只能用一次)三向光顺；半宽水线图上的首部作法三向光顺；半宽水线图上的首部作法(首圆弧、圆心线、切点线首圆弧、圆心线、切点线 边界线，边界线，辅助剖面的作法等问题辅助剖面的作法等问题)梁拱线曲线的特点梁拱线曲线的特点梁梁拱拱线线的的梁梁拱拱高高度度，随随横横剖剖线线宽宽度度而而变变化化，从中间向首尾逐渐减小从中间向首尾逐渐减小梁梁拱拱曲曲线线形形状状为为抛抛物物线线、圆圆弧弧线线和和折折线线三三种，后两者因简便而常被采用种，后两者因简便而常被采用梁梁拱拱线线按按船船宽宽B B和和梁梁拱拱高高度度h h绘绘制制，并并做做成成样样板板。露露天天甲甲板板的的梁梁拱拱高高度度一一般般是是B/50B/50，居住舱可小些，客舱不希望太大居住舱可小些，客舱不希望太大梁拱样板可用来绘制甲板中心线，并作为梁拱样板可用来绘制甲板中心线，并作为甲板成形加工和横梁成形加工的依据甲板成形加工和横梁成形加工的依据 抛物线型梁拱曲线的几何作图法抛物线型梁拱曲线的几何作图法 简单但曲线上各点的曲率半径不同，即中简单但曲线上各点的曲率半径不同，即中部的弯曲度与边上的弯曲度不同。这在加部的弯曲度与边上的弯曲度不同。这在加工甲板横梁时，须对中心线，给施工带来工甲板横梁时，须对中心线，给施工带来不便不便 圆弧型梁拱曲线的性质圆弧型梁拱曲线的性质 圆弧线由于横向曲率处处相等，避圆弧线由于横向曲率处处相等，避免了抛物线形梁拱线的缺点免了抛物线形梁拱线的缺点使用时可不考虑横梁所处的位置，使用时可不考虑横梁所处的位置，给加工和安装带来方便给加工和安装带来方便圆弧型梁拱曲线的计算法圆弧型梁拱曲线的计算法 用用大大圆圆弧弧曲线曲线作作梁拱梁拱曲线曲线，称大，称大R R法法在在给给定定船宽船宽B B和梁拱和梁拱高度高度h h的条件下找出的条件下找出圆圆弧半径弧半径R R由于由于圆圆弧半径弧半径R R很大很大不便用作图法不便用作图法圆弧型梁拱曲线的计算法圆弧型梁拱曲线的计算法 在在ABCABC中，中，ODOD2 2=AD=AD2 2+OA+OA2 2 R R2 2=圆弧型梁拱曲线的计算法圆弧型梁拱曲线的计算法 以以O O点点为为原点，原点，O OA A为为x x轴轴，O OC C为为y y轴轴建立直建立直角坐角坐标标系，曲系，曲线线上的上的每一点坐每一点坐标为标为(x,yx,y)甲板中心线放甲板中心线放样甲板边线和梁拱曲线作出之后，以甲板边线甲板边线和梁拱曲线作出之后，以甲板边线为基准，利用梁拱曲线作出为基准，利用梁拱曲线作出2 2、在三个投影图上绘制和光顺型线、在三个投影图上绘制和光顺型线将型线修改为光滑、协调以及没有不应有将型线修改为光滑、协调以及没有不应有的凸凹现象的过程叫做型线光顺的凸凹现象的过程叫做型线光顺型线放样的过程就是型线光顺的过程。三型线放样的过程就是型线光顺的过程。三视图的型线放样就是光顺整个船体型表面视图的型线放样就是光顺整个船体型表面根据三面投影一致性，如果在一个投影面根据三面投影一致性，如果在一个投影面上光顺型线会影响到另两个投影面与其相上光顺型线会影响到另两个投影面与其相关联的型线和型值关联的型线和型值船体型线三向光顺过程船体型线三向光顺过程先光顺哪个投影面上型线的问题先光顺哪个投影面上型线的问题光顺一个面上的型线又可初步控制另两个光顺一个面上的型线又可初步控制另两个投影面上的型线投影面上的型线比较型线图三个视图的型线特征，可以看比较型线图三个视图的型线特征，可以看出，横剖线图的型线数量多，曲率大，形出，横剖线图的型线数量多，曲率大，形状复杂状复杂横剖线图同时给出半宽和高度两组型值横剖线图同时给出半宽和高度两组型值横剖线的间距相等；便于观察横剖线与纵横剖线的间距相等；便于观察横剖线与纵剖线和水线之间的关系以及变化规律剖线和水线之间的关系以及变化规律 横剖线和纵剖线的关系横剖线和纵剖线的关系横向曲线间的协调性正是纵向曲线横向曲线间的协调性正是纵向曲线(水线水线和纵剖线和纵剖线)光顺性的间接表现光顺性的间接表现 横剖线和纵剖线的关系横剖线和纵剖线的关系型线放样时，可先光顺横剖线图，以横剖型线放样时，可先光顺横剖线图，以横剖线图为依据光顺水线和纵剖线线图为依据光顺水线和纵剖线 边平线和底平线的光顺边平线和底平线的光顺各横剖线在舷侧处的切点连线各横剖线在舷侧处的切点连线(边平线边平线)各横剖线在舷底处的切点连线各横剖线在舷底处的切点连线(底平线底平线)型线光顺步骤型线光顺步骤1 1）外型线的绘制和光顺）外型线的绘制和光顺 (1)(1)在纵剖线图上绘制并光顺首、尾轮廓线、在纵剖线图上绘制并光顺首、尾轮廓线、甲板边线和折角线甲板边线和折角线 (2)(2)在半宽水线图上绘制并光顺甲板边线和折在半宽水线图上绘制并光顺甲板边线和折角线角线 (3)(3)将纵剖线图及半宽水线图上甲板边线、折将纵剖线图及半宽水线图上甲板边线、折角线的高度和半宽型值转录到横剖向图上，角线的高度和半宽型值转录到横剖向图上，并进行三向光顺，绘出光顺的甲板边线和折并进行三向光顺，绘出光顺的甲板边线和折角线角线 (4)(4)绘制梁拱样板并钉制梁拱样板，然后在绘制梁拱样板并钉制梁拱样板，然后在纵剖线图上绘制甲板中心线纵剖线图上绘制甲板中心线型线光顺步骤型线光顺步骤2 2）在横剖线图上，按照型线光顺的原则与要求，）在横剖线图上，按照型线光顺的原则与要求，绘制并光顺各站横剖线绘制并光顺各站横剖线3 3）在半宽水线图和纵剖线图上绘制并光顺水线）在半宽水线图和纵剖线图上绘制并光顺水线和纵剖线和纵剖线 (1)(1)将横剖线图上各水线的半宽型值和各纵剖将横剖线图上各水线的半宽型值和各纵剖线的高度值，分别转录到半宽水线图和纵剖线的高度值，分别转录到半宽水线图和纵剖线图对应的站线，进行光顺线图对应的站线，进行光顺(2)(2)若有修改，应进行三向光顺，直至三个投若有修改，应进行三向光顺，直至三个投影图都满足光顺要求以及投影一致性要求影图都满足光顺要求以及投影一致性要求4 4）在横剖线图上作一根或多根斜剖线进行光顺）在横剖线图上作一根或多根斜剖线进行光顺性检验，再次修顺型线性检验，再次修顺型线3 3、型线的修正和检验、型线的修正和检验 船体型线上任一点在三个投影图上的型值，船体型线上任一点在三个投影图上的型值，符合长对正、高平齐和宽相等的规律，即符合长对正、高平齐和宽相等的规律，即满足投影一致性要求满足投影一致性要求三视图上所有型线必须是变化和缓，不允三视图上所有型线必须是变化和缓，不允许有多余的凸凹现象和折角存在许有多余的凸凹现象和折角存在(型线设计型线设计本身的除外本身的除外)，即，即满足光顺性要求满足光顺性要求。这一点。这一点对水下部分型现尤为重要对水下部分型现尤为重要同组型线的间距大小呈现规律性变化，即同组型线的间距大小呈现规律性变化，即满足谐调性要求满足谐调性要求船体型线的放样质量船体型线的放样质量主要由型线的光顺性和一致投影性来保证。主要由型线的光顺性和一致投影性来保证。这两个要求得到满足，协调性必能满足这两个要求得到满足，协调性必能满足三者是矛盾的也是统一的三者是矛盾的也是统一的型线修正的目的就是要解决型线光顺和型型线修正的目的就是要解决型线光顺和型值吻合这一矛盾，使光顺性、协调型和一值吻合这一矛盾，使光顺性、协调型和一致投影性的到统一，使型线图能正确表达致投影性的到统一，使型线图能正确表达船体表面的真实形状船体表面的真实形状 型线修正的原则型线修正的原则归纳起来有这样几点归纳起来有这样几点型线修改时，要保证原型线所围的体积不型线修改时，要保证原型线所围的体积不变，以免影响舱室和排水体积。特别是变，以免影响舱室和排水体积。特别是对各项性能有一定的影响对各项性能有一定的影响型值的修正量水上与水下应区别对待型值的修正量水上与水下应区别对待修改点和改动量应尽量少修改点和改动量应尽量少型线修正的原则型线修正的原则对下列部位的型值原则上不能改动对下列部位的型值原则上不能改动表示主尺度的型值表示主尺度的型值(有关几何体积和技术有关几何体积和技术性能性能)设计水线面的型值，尤其是表示进水角的设计水线面的型值，尤其是表示进水角的型值型值(反映快速性反映快速性)中横剖面形状的型值，特别是舭部中横剖面形状的型值，特别是舭部(与与，稳性、操纵性计算有关，稳性、操纵性计算有关)有特殊规定的部位有特殊规定的部位(如尾轴出口位置，桨如尾轴出口位置，桨叶与外板间隙等处型值叶与外板间隙等处型值)船体型线图的投影关系船体型线图的投影关系 肋骨型线图肋骨型线图 外板展开图外板展开图 首部结构图首部结构图 尾部结构图尾部结构图 中横剖面图中横剖面图 基本结构图基本结构图 壳板理论线位置壳板理论线位置 基线以上构件理论线位置基线以上构件理论线位置 中线左右构件理论线位置中线左右构件理论线位置 船中前后构件理论线位置船中前后构件理论线位置 不对称型材的理论线位置不对称型材的理论线位置 位于船体中线上对称结构理论线位置位于船体中线上对称结构理论线位置 舱口围板、主机基座纵桁理论线位置舱口围板、主机基座纵桁理论线位置 边水舱纵舱壁理论线位置边水舱纵舱壁理论线位置 船体型线图的投影关系船体型线图的投影关系 边界线