探讨船体生产设计中TRIBON系统的应用

2018-10-16 11:43李搏
农家科技下旬刊 2018年8期
关键词:结构模型

李搏

摘 要:Tribon是当前船舶生产设计领域当中使用比较广泛的一款专业软件,其较为完善的设计应用程序和快速的处理速度,使得在面对大型复杂船体生产设计时,通过运用该款软件,设计人员也同样能够在短时间内完成高精確度的船体生产设计。可见通过在船体生产设计当中运用Tribon不仅能够有效提高船体生产设计效率,同时对于船体的生产设计优化也具有一定的积极作用。因此,本文主要从TRIBON系统的几个常用模块出发,并结合船体的实际生产设计,探讨船体生产设计中TRIBON系统的应用。通过实际应用,证实TRIBON能高效完成施工设计,并取得较好的效果。

关键词:船体设计;TRIBON;交互能力;结构模型

TRIBON软件系统主要通过人机对话来实现交互,为设计人员构筑完善的设计流程。TRIBON软件系统能在分段建模、工艺编号、分段预制造、焊接、装配等环节为设计施工提供良好的平台,并有效衔接各个阶段,互通信息,以直观、精准、高信息量的三维数字模型代替图纸,从而有效提升船体设计的质量。利用TRIBON软件建立船体结构的三维模型,能使设计师综合考虑各方面因素,结合生产实际优化设计,从而有效节约制造成本、降低施工难度,最终达到提升设计质量减少设计差错。在船体生产设计需求量不断加大,海工船系统逐渐增多且结构日益呈现复杂化的背景之下,为更好地完成船体生产设计,帮助设计人员有效减轻相关工作量,目前已经诞生了一款功能强大的设计软件即TRIBON。通过将其运用在船体生产设计当中,能够对各类生产信息、原材料等进行有效控制,从而有效提升设计效率与精确度。

一、概述

TRIBON软件主要通过人机对话来构筑设计流程,与传统设计方法有显著差别,传统设计方法主要通过简单的线条来表示船体结构,而在该软件中需要用三维立体来呈现船体构件,因此在设计前期需要做好参数输入、板的形状、板面加强筋的连接方式等等信息,才能最终完成该构件的设计。

通常船体设计一般分为基本设计、详细设计、施工设计三个环节。船体基本设计主要由设计院完成全船的基本结构设计图(主要包括:首、尾、货舱、机舱、上层建筑等)。船体详细设计则由船体建造厂来完成(主要内容包括:分段建造的各小段构件、工艺编号、放样、装配、套料等等)。使用TRIBON软件应用与船体生产设计,在基本设计中可以通过建模将设计中所需的各类信息、参数输入,到了详细设计阶段还可以对各种数据直接提取,降低了后续设计中的工作量。

传统的船体生产设计中,基本设计、详细设计、施工设计中,设计工作流程是一个由简入繁的过程,越往后,设计工作量越大。使用TRIBON软件后,只需前期做好大量数据输入后,能够有效降低后续设计的工作量,是一个由繁入简的过程。

TRIBON软件的设计要求充分考虑到下一步工序,不然后续环节无法顺利实施。在最初使用TRIBON软件时,应根据船体生产各个环节设定好参数,例如贯穿切口、肘板折边加工半径、肘板设计等结构节点的相关标准。在标准参数设定完成之后,通常后期不再额外修改,否则会造成模型的重新修正。分段建模过程中,各类型板材具体信息数据均需正确输入,按标准建模,确保在将三维模型通过二维平面设计时不会由于信息出错造成重新施工,影响施工进度及资金使用效力。

二、TRIBON的实际应用

建模步骤可分为以下几项:

1.建立工程。将主尺度输入后建立工程项目。线型光顺,以便于后期工程初始化阶段顺利实施。

2.初始化工程。将原点确定后可建立坐标系。确定主曲面甲板名、主船体名、曲面平台名以及附加船体名。设定相关规则,包含板缝命名及曲线命名等。

3.建立船体标准、菜单初始化。打开TRIBON软件,在INITHULL菜单中设置各类标准,根据船体生产要求及工厂施工条件将标准设定详尽,例如肘板形式、折边形式、扶强材端部形式、结构连接形式、制造材料、切口样式、船体材质等。标准的建立一般属于项目负责人工作范围,标准在确定后无特殊情况不得修改。

4.建立平面板架。使用TRIBON软件,对话输入板架相关信息,然后自动生成SCH文件,并存入结构数据库。这样平面板架的三维结构图就生成了。软件还可以生成折角板架、槽型舱壁等各类板架。

5.建立曲面板架。其模型的构建同样通过人机对话来生成。曲面板架不同于平面板架的模型构建,其输入时硬严格按顺序输入船体外板的板缝、加强筋、板架名、板厚、开孔等,从而生成模型分段曲面的板架。

6.与其他专业的交叉设计。基于TRIBON系统的共用性,船体模型建立完毕后,可交由轮机设计师绘制船体燃油舱加热管的安装图,从而得到船体结构上开孔的具体位置。根据开孔位置,在建模过程中就将孔开好,方便后续施工,提高船体建造效率。

7.分板。分板也叫做船体放样,若确定建模不存在问题,分板程序通过自动运行程序一般在几分钟内便可完成。在自动化程序下,立体板架能够分为平面状态的型材与板材,分别放置于型材数据库与板材数据库。这样一来,放样将摒弃人工操作模式,在型材与板材的信息上通过数据方式表达,日后对其编号、套料、焊接以及装配等操作时将更为便捷。分板操作下,生产可实现直接指导,同时在零件清单的生成、重量重心的计算等操作上也可实现直接指导。

8.自动编号。设计过程中根据设计标准及要求制定编号语句,规定肘板及型材的规则与编号,利用运行编号语句给每一个零件、骨材、板材编号,将传统人工编号方式工作效率明显提升。

9.装配。设计过程中,设计人员能够通过相关程序构件装配树,包含船体的各个构件。例如生产环节的安排、制造流水线的安排、零件安装位置的安排等,均能够根据人机对话模式实现对生产的直接指导。这样一来,传统工艺流程中人工编写方式可省略,但需要装配人员熟悉并掌握工艺制造模式。

三、结语

总而言之,通过本文对TRIBON在船体生产设计中的实际应用进行简要分析研究,我们可以得知,在TRIBON的运用之下,船体生产设计周期能够得到有效缩减,软件自动生成加工和装配零件等功能可以有效省略单独放样的环节,从而避免出现重复劳动的情况。另外,在使用TRIBON之下可以通过对船体生产设计全过程进行高仿真模拟展示,从而有效发现设计中存在的问题,帮助设计人员对船体的生产设计方案等进行进一步完善。

参考文献:

[1]朱安慶,周卫鹏,马晓平,龙伟.基于TRIBON的船体生产设计BOM表自动生成程序开发[J].江苏船舶,2014,06:34+1.

[2]张淑杰,王庆,唐继静.Tribon软件的船体生产设计应用[J].今日科苑,2016,07:8688.

[3]李俊秋.基于TRIBON的船体结构焊接计划数据重构研究[D].江苏科技大学,2014

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