一种船舶舾装件型材端切模型的自动创建方法及其应用与流程

本发明属于船舶，更具体涉及一种船舶舾装件型材端切模型的自动创建方法及其应用。

背景技术：

1、船舶舾装件大部分采用型材拼装焊接而成，型材与型材连接时，型材端部需要进行端部处理，型材端部的处理方法称为型材端切。在生产工艺信息来源于三维模型的船舶生产设计中，型材端切是型材三维模型的重要组成部分。型材端切常规处理方法有：①创建端切类型库及模板，然后调用库及模板；②对端切进行编码，端切创建时输入编码，通过编码生成端切；③一些特殊型材(例如工字钢、槽钢等)的端切由于太复杂，不创建端切模型，输出二维施工图纸时，手工在二维图纸上编辑端切。以上无论哪一种方法，工作量都比较大，大大影响设计效率。有鉴于此，有必要寻求新的方法，以解决型材端切的快速创建。

技术实现思路

1、解决的技术问题：针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出一种船舶舾装件型材端切模型自动创建方法，能够快速创建型材的端切、提高设计建模的效率以及节省三维模型创建周期。

2、技术方案：一种船舶舾装件型材端切模型的自动创建方法，步骤如下：

3、步骤一.特征点设置，在目标项目端切目标型材横截面上设置特征点；

4、步骤二.在目标项目三维模型中选择创建好的型材模型，用鼠标点选两个型材，第一次选择的型材记为型材1，第二次选择的型材记为型材2，通过选择型材先后的顺序以及点选型材的位置控制端切型材及端切端点，端切端点是指在型材的哪端创建端切，默认型材2创建端切，且型材2上距离鼠标点选点近的一端创建端切，型材起始端截面处的特征点为起点特征点，型材终止端截面处的特征点为终点特征点，起点特征点和终点特征点连接成的线定义为型材对应直线，鼠标点选点投影在型材对应直线上的点为鼠标点选点特征点；

5、步骤三.获取每根型材的信息，包括每根型材的起点特征点坐标、终点特征点坐标、鼠标点选点特征点坐标以及每根型材的横截面形状，其中型材1的起点特征点坐标记为a(xa,ya,za)，终点特征点坐标为b(xb,yb,zb)；型材2的起点特征点坐标记为c(xc,yc,zc)，终点特征点坐标记为d(xd,yd,zd)；

6、步骤四.通过三维向量运算判断所选择两根型材对应直线的空间位置关系：平行、异面或相交，如果型材1的向量和型材2的向量的叉积为0，则型材1和型材2平行；如果型材1的向量型材2的向量两型材起点向量三个向量的混合积不等于0，则型材1和型材2异面；如果型材1的向量型材2的向量两型材起点向量三个向量的混合积等于0，且型材1的向量和型材2的向量的叉积不等于0，则型材1和型材2对应的直线相交，若两型材相交，则创建端切，异面和平行不创建端切，避免误操作；

7、步骤五.创建端切时，计算两型材的交点坐标，具体计算如下：

8、f1ab＝(xb-xa)2+(yb-ya)2+(zb-za)2

9、f1cd＝(xd-xc)2+(yd-yc)2+(zd-zc)2

10、f2＝(xb-xa)(xd-xc)+(yb-ya)(yd-yc)+(zb-za)(zd-zc)

11、f3ab＝(xb-xa)(xc-xa)+(yb-ya)(yc-ya)+(zb-za)(zc-za)

12、f3cd＝(xd-xc)(xc-xa)+(yd-yc)(yc-ya)+(zd-zc)(zc-za)

13、

14、型材1和型材2对应的直线的交点记为o点，其坐标为：

15、(t1*(xb-xa)+xa,t1*(yb-ya)+ya,t1*(zb-za)+za)；

16、步骤六.将型材2距离鼠标点选点近的一端的特征点的坐标值改为两型材交点的坐标值，型材2的长度缩短或伸长；

17、步骤七.在型材2位于两型材交点的一端沿着型材1对应的直线方向创建截面为型材1截面的负实体，完成型材2位于两型材交点的一端端切模型的自动创建。

18、作为优选，所述步骤七中，根据项目需求，某些特殊类型的型材，需要型材2截面的负实体，在型材1上的两型材交点位置沿着型材2对应的直线方向创建截面为型材2截面的负实体。

19、作为优选，所述步骤一中目标型材可以为工字钢、槽钢、t型材、圆管、方管、角钢或扁钢等。

20、基于上述一种船舶舾装件型材端切模型的自动创建方法在船舶生产设计三维模型创建中的应用。

21、进一步的，所述船舶舾装件型材端切模型的自动创建方法在船舶舾装件型材端切模型自动创建中的应用。

22、有益效果：

23、(1)本发明的方法不需要创建大量的端切库，节省大量的设计周期；本发明方法仅需点击鼠标选择型材，不需要选择和输入参数，则可完成端切的自动生成，速度快，大大提高设计建模效率，节省三维模型创建周期；本发明的方法在舾装专业和型材端切相关的设计工作中提高效率约40％。

24、(2)本发明的方法可以自动判断型材间的位置关系，根据位置关系确定是否自动创建端切，避免因误操作而点选错误而生成错误的端切；

25、(3)本发明的方法不仅为现有船舶设计软件提供二次开发的思路，也为船舶行业三维设计工业软件的自主研发积累了技术储备。

技术特征：

1.一种船舶舾装件型材端切模型的自动创建方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种船舶舾装件型材端切模型的自动创建方法，其特征在于，所述步骤七中，根据项目需求，某些特殊类型的型材，需要型材2截面的负实体，在型材1上的两型材交点位置沿着型材2对应的直线方向创建截面为型材2截面的负实体。

3.根据权利要求1所述的一种船舶舾装件型材端切模型的自动创建方法，其特征在于，所述步骤一中目标型材为工字钢、槽钢、t型材、圆管、方管、角钢或扁钢。

4.基于权利要求1所述的一种船舶舾装件型材端切模型的自动创建方法在船舶生产设计三维模型创建中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述船舶舾装件型材端切模型的自动创建方法在船舶舾装件型材端切模型自动创建中的应用。

技术总结
一种船舶舾装件型材端切模型的自动创建方法及其应用，步骤如下：设置特征点；在目标项目三维模型中选择两个型材模型分别为型材1和型材2；获取每根型材的信息；通过三维向量运算判断所选择两根型材对应直线的空间位置关系：平行、异面或相交；若相交则创建端切，计算交点；将端切型材距离鼠标点选点近的一端的特征点坐标值改为两型材交点坐标值，型材2的长度缩短或伸长；在型材2位于两型材交点的一端沿着型材1对应的直线方向创建截面为型材1截面的负实体，完成型材2位于两型材交点的一端端切模型自动创建。本发明能够快速创建型材的端切、提高设计建模的效率以及节省三维模型创建周期，在舾装专业和型材端切相关的设计工作中提高效率约40%。

技术研发人员：薛新峰
受保护的技术使用者：江苏现代造船技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15