[发明专利]一种船体复杂外板成形空间角变形量计算方法及装置

权利要求书

1.一种船体复杂外板成形空间角变形量计算方法，其特征在于，包括：

S1：输入船体外板的加工曲面A的数据和目标曲面B的数据，设置最大允许误差△max；

S2：根据所述加工曲面A和所述目标曲面B的位置建立XYZ坐标系；

S3：对所述加工曲面A和所述目标曲面B进行分块；

S4：根据预设条件设定需要计算角变形量的分块，对所述需要计算角变形量的每个分块使用最小二乘法拟合生成垂直于xoz平面的拟合平面，根据所述拟合平面生成法向量；

S5：计算所述加工曲面A的分块对应的法向量和相应位置的所述目标曲面B的分块对应的法向量之间的夹角，并记录为角变形量；

S6：对沿y轴方向的每列分块的角变形量进行精度校验并取得误差△，检测所述误差△是否大于所述最大允许误差△max，若是，则减小预设精度并返回执行步骤S3，若否，则执行步骤S7；

S7：将每个分块对应的角变形量输出至船体外板加工装置；

所述步骤S3具体包括：

随机选择目标曲面B的平行于yoz平面的一条边缘线l₁，平行于xoz平面的一条边缘线l₂；

沿l₁每隔预设精度在目标曲面B上做一条平行于xoz平面的第一分割线，沿l₂每隔预设精度在目标曲面B上做一条平行于yoz平面的第二分割线，根据所述第一分割线和所述第二分割线将目标曲面B分割成一系列的分块；

随机选择加工曲面A的平行于yoz平面的一条边缘线l₃，平行于xoz平面的一条边缘线l₄；

沿l₃每隔预设精度在加工曲面A上做一条平行于xoz平面的第一分割线，沿l₄每隔预设精度在加工曲面A上做一条平行于yoz平面的第二分割线，根据所述第一分割线和所述第二分割线将加工曲面A分割成一系列的分块；

所述预设精度的初始值为0.1m。

2.根据权利要求1所述的一种船体复杂外板成形空间角变形量计算方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

比较加工曲面A和目标曲面B，选择加工曲面A相对目标曲面B未发生弯曲的一条边缘作为y轴；

以水平面上的一条垂直于y轴的线作为x轴；

z轴垂直于x轴与y轴。

3.根据权利要求1所述的一种船体复杂外板成形空间角变形量计算方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

构造平面公式形式：Ax+Bz+C＝0；

使用分块内所有的点对所述平面公式使用最小二乘法求出A,B,C的值；

平面的法向量的参数为A、B、C的值。

4.根据权利要求1所述的一种船体复杂外板成形空间角变形量计算方法，其特征在于，所述步骤S5包括：

根据公式：

计算得到θ'；

根据判断条件：

如果θ'＞90°θ＝180°-θ'

如果θ'≤90°θ＝θ'

获得所述加工曲面A的分块对应的法向量和相应位置的所述目标曲面B的分块对应的法向量之间的夹角θ，即角变形量；

其中，a₁、a₂、a₃为所述加工曲面A的分块对应的法向量的参数，b₁、b₂、b₃为相应位置的所述目标曲面B的分块对应的法向量的参数。