[发明专利]基于三维模型的船舶设备重量分布统计方法

说明书

本发明涉及一种基于三维模型的船舶设备重量分布统计方法，S1、基于设备模型，构建各个设备的等密度设备模型，S2、通过对全船所有等密度设备模型进行布尔合并获得设备整体模型；S3、将设备整体模型按精度要求，在船长方向上进行分段；S4、批量输出各分段的重量分布值和位置信息；S5、将重量分布值和位置信息绘制成重量分布曲线。本发明通过将设备等效为重量相等、纵向分布长度相同的均质规则体，实现将重量分布问题转化为等效体积分布问题，依托三维模型有效实现统计计算，实现船舶设备纵向重量分布的自动化计算；计算数据源来自设计模型，不存在统计遗漏，采用批量布尔合并的方法将成百上千套设备模型合并为一个对象进行处理，大幅提升处理效率。

技术领域

本发明涉及船舶总体设计技术领域，具体涉及一种基于三维模型进行船舶设备重量分布统计方法。

背景技术

船体总振动计算是确保船舶安全性的重要工作项目。而全船载荷纵向分布是船体总振动计算的输入要素之一。其中，船舶设备载荷是全船载荷重量的重要组成之一，如何快速准确的获得船舶设备重量分布是摆在设计人员面前的现实问题。

过去为了获得船舶设备的重量分布，设计人员需要先依据设计图纸对每个设备进行分项重量统计，再依据布置情况，将其重量沿其纵向的分布区间进行近似均摊来获得各分项重量分布，最后叠加各分项重量分布均值来近似得到船舶设备重量分布。整个工作流程主要倚赖设计人员手动作业，时间周期长、计算精度低，且容易遗漏。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种基于三维模型的船舶设备重量分布统计方法，它能快速、准确提取船舶设备重量沿船长方向的分布，为船体总振动计算提供数据。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种基于三维模型的船舶设备重量分布统计方法，该统计方法包括以下步骤：

S1、基于设备模型，按照公式(1)构建各个设备的等密度设备模型：

式中，S为等密度设备模型的横截面积，ρ为全船设备的统一设备密度，M为某设备重量，L为该设备纵向长度；

S2、通过对全船所有等密度设备模型进行布尔合并获得设备整体模型；

S3、将设备整体模型按精度要求，在船长方向上进行分段；

S4、批量输出各分段的重量分布值和位置信息：假设第i个分段的长度为L_i、测量其体积为V_i，则其重量分布值F_i可通过公式(2)计算：

按照公式(2)批量输出各分段的重量分布值和位置信息；

S5、将重量分布值和位置信息绘制成重量分布曲线，将每个分段的中点坐标x_i与F_i，描成坐标点，并用样条曲线连接，即可得到设备重量分布曲线。

上述方案中，所述步骤S3中的分段为等长度分段，间距根据精度要求进行选取，分段模型长度L_i越小，计算结果精度越高。

上述方案中，所述步骤S1中等密度设备模型为长方体或圆柱体。

本发明的有益效果在于：

1.本发明方法通过将设备等效为重量相等、纵向分布长度相同的均质规则体，实现将重量分布问题转化为等效体积分布问题，从而依托三维模型有效实现统计计算，实现了船舶设备纵向重量分布的自动化计算，提高了计算效率。

2.计算数据源来自设计模型，不存在统计遗漏，采用批量布尔合并的方法将成百上千套设备模型合并为一个对象进行处理，大幅提升处理效率。