船体构件展开.

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1、泰州职业 技术学院 第三章：船体构件展开 1.1.展开的概念展开的概念 2.展开三要素 3.准线线法展开纵纵向构件 4 .准线线法展开船体外板 5.撑线线法展开船体构件 泰州职业 技术学院 船体构件展开 教学要求：掌握求空间间曲线实长线实长 的方 法；掌握船体外板、船体其它构件的 近似展开。 重点：空间间曲线线与平面投影线线之间间的 几何关系。 教学内容： 本章主要介绍绍板材构件的展开方法。 泰州职业 技术学院 本节教学要求： 展开的概念 展开的方法：准线法、撑线法 第一节：展开的概念 泰州职业 技术学院 第一节：平面构件展开 平面构件（在 肋骨型线图线图 上 只有投影）求 实实形 空间间曲面

2、构件 摊摊开在平面上 1、展开的概念 可展曲面舾舾装件，平行中体处处外 板、大部分纵纵向构件 不可展曲面复杂杂曲度外板 泰州职业 技术学院 垂直准线法 测地线法 旋转线法 准线法 撑线法 四边形展 开 三角形展开 十字线法 定线法 第一节：展开的概念 泰州职业 技术学院 展开的方法： 准线线法 将非可展曲面分割成若干四边边形，展平 四边边形并以准线线加以约约束的近似展开法。 撑线线法 将非可展曲面分割成若干三角形，依次 展开每个三角形以近似展开曲面的方法。 第一节：展开的概念 泰州职业 技术学院 本节教学要求： 展开条件 求投影实长 确定准线 求肋骨弯度 第二节：展开三要素 泰州职业 技术学院

3、 投影线线 求实长实长 2、展开 三要素 肋骨 弯度 确定 准线线 构件边线 的实际长度 线段间的 相对位置 1展开条件 型型线图线图线图线图 上上 的投影的投影线线线线 ：1 1、外板、外板 纵缝纵缝纵缝纵缝 2 2、纵纵纵纵 向构件理向构件理 论线论线论线论线 肋骨与外板交肋骨与外板交线线线线展开后的拱度展开后的拱度 第二节：展开三要素 泰州职业 技术学院 求投影实长 第二节：展开三要素 泰州职业 技术学院 （1）纵纵向曲线线在一个肋距内的空间间几何关系（如 图图a、b） （2）跨越数档肋距的曲线实长线实长 的求法（如图图c、d ） 在肋骨型线图线图 上，用样样条录录下投影线线与各肋骨 线

4、线交点1、2、3、4； 以肋距L作肋骨站线线； 将样样条伸直，将上面的14各点转转划到相 应应的肋骨线线上得1、2、3、4点； 将14点连连成光顺顺曲线线，即为为空间间曲线实长线线实长线 。 第二节：展开三要素 泰州职业 技术学院 AB实长，光顺曲线 第二节：展开三要素 泰州职业 技术学院 确定准线 （1）做准线的原因：构件多为四边形，已知 四边形边长不能作出位移四边形 增加约束 条件 做准线 确定四边形在平面上的相 对位置 保证四边形的唯一性 （2）对准线的要求：做法便捷、贯穿整个构 件、保证展开精度 （3）常用准线：测地线、旋转线、垂直线 第二节：展开三要素 泰州职业 技术学院 求肋骨弯度

5、 （1）定义：展开图上肋骨曲线与过其弦线的 法面展开线（呈直线）间的最大拱度（s）。 （2）条件：将船体表面近似视为可展曲面（ 圆柱面） （3）s的确定 （4）确定s的注意点 方向：正弯板S向船中， 反弯板S首向首、尾向尾 大小：一块板共用一个 肋骨弯度 第二节：展开三要素 泰州职业 技术学院 （1）肋骨弯度的几何概念 将船体外板近似地视作圆柱面。 平行中体部分：圆柱面的母线垂直于肋骨 剖面，圆柱外板的法面与肋骨剖面平行(或重合 )，其展开图上肋骨线呈直线。 在首、尾部分：圆柱外板的母线与肋骨剖 面不垂直，外板法面与肋骨剖面斜交，展开图 上的肋骨呈曲线状。 第二节：展开三要素 泰州职业 技术学

6、院 肋骨弯度的形成 第二节：展开三要素 泰州职业 技术学院 第二节：展开三要素 肋骨弯度的求法 QR与CD组成的 圆柱面的法面 纵缝 准线 泰州职业 技术学院 第二节：展开三要素 由上图可得关系式： 式中： s肋骨弯度； m肋骨型线图上 肋骨线与其舷线间 的准线长度。 泰州职业 技术学院 第二节：展开三要素 作图图法求取肋骨弯度 手工做法： 作准线线投影作准骨线线展开求肋弯度 泰州职业 技术学院 本节教学要求： 纵向构件投影特点 展开方法 展开步骤 实例说明（扭曲、非扭曲构件展开 ） 第三节：准线法展开纵向构件 泰州职业 技术学院 第三节：准线法展开纵向构件 一、纵向构件投影特点 （1）形状各

7、异 （2）与肋骨剖面的交线均为直线 二、展开方法：垂直准线法 三、展开步骤： （1）作垂直准线：一段、分段 （2）求口线及准线实长 （3）展开 泰州职业 技术学院 第三节：准线法展开纵向构件 1垂直准线法展开纵向构件。 1）非扭曲型纵向构件的展开 （1）作准线 （2）求准线实长 （3）作展开图 泰州职业 技术学院 第三节：准线法展开纵向构件 非扭曲构件旁底桁的展开 肋骨剖线 准线实长 准线投影线 泰州职业 技术学院 第三节：准线法展开纵向构件 2）扭曲状舷线纵 垳的展开 这类 构件的特点是其肋骨剖线是相互 不平行的直线，实际 上是一种不可展开的 螺旋曲面。因此，不可能有在肋骨型线图 和展开图上

8、均为直线的准线存在。故通常 采用分段作垂直准线并分段展开的方法近 似地展开。 泰州职业 技术学院 第三节：准线法展开纵向构件 扭曲舷侧纵桁展开 1a+2b+3c+4d 内口线 外口线 圆弧法作交点求2、2。 不垂直 泰州职业 技术学院 本节教学要求： 十字线法展开船体外板 测地线法展开船体外板 扇形板测地线展开 菱形板测地线展开法 统一测地线法 第四节：准线法展开船体外板 泰州职业 技术学院 第四节：准线法展开船体外板 一、十字线法展开船体外板 （1）实质：垂直准线法。准线在型线图上的 投影为直线，展开也是直线，因此存在误差。 （2）展开步骤： 1）作准线（在横剖面图上的投影） 2）求纵缝线及

9、准线实长 3）求S 4）展开 泰州职业 技术学院 第四节：准线法展开船体外板 十字线法展开船体外板 泰州职业 技术学院 例：十字线法展开船体外板 Z X CD DE #4 #5 #3 #2 #1 5 3 2 5 4 1 4 3 2 1 O3 m m B DE CD 准 线 s s O3 O33 O33 3 3 理论肋距 13 24 5 O1 O2 O3 O4 O5 O4O5O2O1 O22 32 2 O22 32 2 1 1 5 5 4 4 首尾 泰州职业 技术学院 第四节：准线法展开船体外板 二、测地线法展开船体外板 实质：连接空间曲面上两定点地最短曲线，如 果这个曲面是可展的，则展开图上的

10、测地线就 成为一直线。要求测地线垂直于基准肋骨弦线 。 三、扇形板测地线展开 泰州职业 技术学院 第四节：准线法展开船体外板 扇形板测地线展开法步骤： （1）在肋骨型线图 上作测地线 （2）用求投影实长 的方法求上下纵缝线 和 测地线的实长 （3）求中间肋骨的肋骨弯度 （4）作展开图 泰州职业 技术学院 测地线法展开扇形板 m-肋骨线弦线与弧线所夹准线长 1.过O4作本身弦线的垂线得O3、O5 2.过O3作本身弦线的垂线得a4、b2 3.量取弧b2O2=a4O4（量取方向相 反）得O2 4.过O2作本身弦线的垂线得a3、b1 5.量取弧b1O1=a3O3得O1 6.同样可求得O6、O7 7.光

11、顺连接O1、O2O7 泰州职业 技术学院 第四节：准线法展开船体外板 泰州职业 技术学院 第四节：准线法展开船体外板 5将4，O4，4 连成光顺曲线 1作一直线（测 地线），过D点作 垂线pp（法面 ） 2量取s得O4，从 测地线实长线上转 录O1、O2、O7 3用样杆沿4 肋骨线录下O4到上下纵缝交点间 的肋骨长度 4对准展开图上的O4，使样杆上 的上下纵缝交点落在pp上得4，4 泰州职业 技术学院 第四节：准线法展开船体外板 四、菱形板测地线展开法 所谓菱形板，即其在肋骨型线图上的投影 形状像菱形。若仍用扇形板测地线的作法， 则测地线很可能不贯穿全部肋骨线，而越出 纵缝线。所以，使测地线不

12、与中间肋骨线垂 直，而是偏转一定角度，贯穿全部肋骨，这 是菱形板测地线的特点。 泰州职业 技术学院 第四节：准线法展开船体外板 菱形板测地线展开法步骤： （1）作测地线 （2）求上下纵缝线 和测地线的实长 （3）求中间肋骨的肋骨弯度 （4）作展开图 泰州职业 技术学院 测地线法展开菱形板 1.过4、3肋骨线的中点O4 、O3分别作本身肋骨弦线的垂 线， 得 a3, b5, a2, b4 2.取弧b5O5=O3a3（量取方 向相反）得O5 3.取弧a2O2=O4b4得O2 4.过O2作2肋骨弦线的 垂线，得a1,b3 5.取弧a1O1=O3b3得O1 6.用同样的方法求得O6、O7 泰州职业 技

13、术学院 第四节：准线法展开船体外板 泰州职业 技术学院 第四节：准线法展开船体外板 4余下的方法与扇形 板一样。 1作一直线为展开 的测地线，定出首 尾方向，标出O1、 O2O7； 2以直线O4a3的 实长和肋骨弧线 长O3a3在直O4O3 上作三角形4a3O3 ； 3按肋骨弯度方向 在直线O4a3上取 O4A=s，过A点作直线 O4a3的垂线pp； 泰州职业 技术学院 第四节：准线法展开船体外板 五、统一测地线法 用模拟手工作测地线的方法进行船体外板 数学展开时，为了避免对扇形板和菱形板进 行判别，通过分析两种测地线作法的原理， 提出一种通用的测地线作法称为统一测地线 。 统一测地线的作法

14、泰州职业 技术学院 第四节：准线法展开船体外板 1过外板两端肋骨弦线的中点作本身的垂线得 C1、C5； 2过C1C5作直线得O3、O4； 3从这两点向两端作出完整的测地线 泰州职业 技术学院 本节教学要求： 撑线法实质 作法 展开实例 第五节：撑线法展开船体构件 泰州职业 技术学院 第五节：撑线法展开船体构件 一、撑线法实质 船体构件也可以视为由许多平面三角形组 成，三角形三边已知则形状唯一。在各四边 形上加一条对角线，并近似认为它展开后为 一直线，作展开图时，对角线可以撑住四边 形，使之唯一地定位。 二、作法 将构件投影划分为若干三角形，求出三角 形个边变长，然后依次作出全部三角形 泰州职业 技术学院 第五节：撑线法展开船体构件 1在水线半宽 图上等分下口线 ； 2过各点作上 下口线的垂线 aa1、bb1并投影 到纵剖线图上； 3做四边形 abb1a、 bcc1b1的对角 线并投影 到纵剖线图上。 泰州职业 技术学院 第五节：撑线法展开船体构件 泰州职业 技术学院 课后习题