面向船舶管系平台校管的虚拟装配验证系统

吕建军， 张旭斌， 杨山林， 徐仁桐

(1.上海船舶工艺研究所，上海 200032；2.沪东中华造船集团高级技工学校，上海 200136)

0 引 言

船舶管系制作是船舶建造的重要组成部分[1]，管系的生产进度和整船的建造计划紧密关联。船舶管系主要包括管子、法兰、阀泵、通舱管件、支撑架等，分布于船体的各部位。船舶管路布置复杂，连接方式多样，需要结合周边实际环境确定管路走向。形状较规则的管路通常在放样阶段已确定布局，对于一些难以放样的管路，一般在现场采用校管机校管方式和平台校管方式解决问题。与校管机校管方式相比，平台校管方式具有适用范围广、测量准确、用时少等优点。

目前，三维仿真技术[2]在船舶行业应用越来越广泛，在研究中针对平台校管出现的装配误差问题，采用该技术对校管进行虚拟装配验证，为后续实际工作提供可操作性保障。Unity3D[3]作为专业的三维仿真引擎，自带路径动画、碰撞检测、物理引擎[4]等功能模块，可满足仿真验证功能开发。在研究中主要对校管模型进行三维数字化建模，采用Unity3D对工艺顺序进行路径规划[5]，实现校管零部件的动态交互行为，并对在运动模拟过程中出现的仿真干涉及时发现并处理。

1 校管装配验证总体功能设计

校管装配验证涉及管件三维模型、安装工艺、安装工具等内容。采用3Dmax软件进行管子、法兰、工具等三维建模并贴图[6]，将模型导入Unity3D三维仿真引擎。在引擎中定义管子、法兰的工艺属性，定义工具的安装机制，并设计合理的工艺路径。……