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1、CAX software catalog目前，国际上常用的造船 CAX 系统有如下几种:NAPANAPA公司首次在船舶设计软件中采用3D技术，并在船舶初步设计 和基本设计阶段提出了 3D NAPA船舶模型的概念，这一概念己得到广泛 认同。利用 NAPA Steel 设计师们可以在较短时间内迅速完成结构初步设 计和重量、成本计算，生成可供送审的技术文件和图样，并根据需要生成 结构有限元计算所需的网格模型。在NAPA于2003.1发布的版本中具有 的最新的功能之一是提供了许多软件与 NAPA Steel 之间的接口，比如说 Tribon Hull和Nupas-Cadmatic,以及其它一些典型的经
2、常使用的船舶设计 系统。其中与Tribon之间的接口可以实现：曲线的转换、表面的转换、图 的转换等。NAPA 主要功能模块的缩写：Application subsystems 应用模块缩写中文SMShip model船舶建模HDHydrostatics静水力计算GMGeometry几何画图CPCapacities容量LDLoading conditions装载情况CRStability criteria稳性标准DADamage stability破舱稳性LNLaunching船舶下水INCInclining船舶倾斜WGWeight calculation重量计算GSGrain stabilit
3、y船舶满载稳性CLContainer loading集装箱布置SHShip hydrodynamics船舶水动力SHSSeakeeping抗风浪性SHMManeuvering船舶快速性ISInformation system信息转换交流系统STNAPA steelNAPA设计模块NAPA 建模使用细则1 系统界面1.1 打开 napa 软件图一是启动界面，图二是登录界面图2进入到 napa 界面1.2 新建项目在系统主界面中选择 File - New Project .（左下图）Project Name 可以输入项目名称，今后就以 这个名称出现在项目列表中，注意要以字母 开头，不要使用数字开头
4、，不然会导致今后 无法复制该数据库，对维护不利。Initial Version 为初始定义的版本，在一个 NAPA 数据库中可以有许多个版本，默认初 始值是A,以后每次打开该数据库，就会以 A 为默认打开的版本，以后如果需要改动默 认值，可以在 ADM 子任务中修改。同样不 要使用数字开头，并且版本名字最好不要超过三个字母，否则会导致以后 无法删除该版本。Descriptive Text 为一段注释性的文字，此项必须要填。Status of Project 有三个选项，其中Public 表示该项目可以被所有的其他 NAPA 用户打开，修改，调用。Private 表示该项目只能被创建它的用户和系
5、统管理员打开并修改。Controlled 建议一般不要选择，因为他和具体的网络条件有关，所以有时 会导致一些奇怪的问题。2.几何模型(Geometry Model, GM) 几何模型模块对船体进行定义、修改、绘制以及其它操作。几何元素分级结构图如下：AHflANGEMENTPQIMTS, ANGLESCURVESURFACEHOOM 5种类型：点point、 线 curve、面 surface、空间 room 和面对象 surfaceobject。 几何对象命名由字母、数字。小数点、下划线、加减符号等组成，不能有“*”。 推荐船体建模分船尾、船中和船首三部分，然后组合成整个船体 GEOMETR
6、Y WINDOWS 是常用的 NAPA 工具，主要用来查看定义 的情况，看是否是自己想要的图形。在这里可以打开已经被系统接受的定 义，主要是CURVE、SURFACE和ROOM，可以从各个角度查看定义是 否光顺，是否存在问题。2.1 点 Point定义POINT name (x, y, z)也可以如下定义：偏移已经存在的点如： POINT p1(27, 3, 4.5)POINT p2p1(y+1, z-0.5)p2 坐标为(27, 4, 4)POINTP3 p1(x-7)p3 坐标为(20, 3, 4.5)2.2 线 Curve曲线推荐命名 平边线(Flat of Side)：FSAFSM F
7、AF 平底线(Flat of Bottom)：FBA FBM FBF 折角线( knuckles)：KNA1 KNM1 KNF1 肋骨线( Frames)：FRA1 FRM1 FRF1 水线( Waterlines)：WLA1 WLM1 WLF1 空间线( Space curves)：TA1 TM1 TF1 尾柱 STERN、首柱 STEM、主甲板 DECKA, DECKM, DECKF、尾封板 TRANSOM、尾楼 POOP、首楼 FORECASTLE2.3 面 Surface面可分为一般面和特殊面。一般面由一组曲线形成，即网格面(Grid),最好接近正方形的四边行，尽量避免非四边形的网格。
8、特殊面为平面、柱 面、球面等。File Edit Curve Node Point Angle View Window Zoom Projection Print Tools Options HelppEFX: |Y:Z:A:在 hull edit 界面下，我们可以按船舶型线的要求画好我们需要的型线选中任意一条型线，点击渗(text window)，看到下图，在此界面下我们可以对型线进行定义和修改如果需要在 hull 中添加或减少曲线，则在 hull editcurvecreate newcurve 在此界面下可以按需要定义曲线，并在 text window 下修改曲线。在hull edit下
9、点击.画图工具。在 下设定画图工具的属性，按需要对船体型线进行剖分。MaxsrufMaxsruf 是用于船舶设计的强有力的三维曲面建模系统，它提供了清 晰而亲切的用户环境，并能提供快速最优化设计。Maxsurf 的多曲面特性允许在任何给定的设计里随意进行曲面建模， 并能创建诸多的船体形式，辅以流体静力学计算，则能进行船型分析和确 定船型参数。以船体型线的形式给出高精度的输出，能转换成其他标准格式文件及 完整的船体型值表oMaxsurf设计所产生的数据文件可直接传递到Maxsurf 系列的其它程序中,每一个Maxsurf模块针对同一个数据的文件进行操作， 并共享一个用户界面，这能有效缓解设计完成
10、后数据重新装入的压力,并可 避免在使用不完整的船体型值表时可能造成的精度误差。1、 MAXSURF 模块（动态三维船体模型生成模块）MAXSURF模块是MAXSURF软件包的核心部分。MAXSURF模块 包括一整套用一个或多个真正的三维 NURBS 曲面（而非二维 NURBS 曲 线），进行三维船体建模的工具，可使船舶设计师快速、精确地设计并优 化出各种船舶的主船体、上层建筑和附体型线。MAXSURF 采用实时交互式控制方法，备有多种方法可对船体曲面和 线型进行修改。设计者可在多窗口图形显示界面环境下，用鼠标拖放控制 点进行数值修改，或从数据输入框直接输入数值进行修改，也可以通过一 系列的自动
11、光顺命令进行控制。设计者可根据具体设计船型以及实际生产 情况，确定建立模型所使用 NURBS 曲面的数量、特性以及相互间的组织 关系等。MAXSURF 独特的曲面修整功能使设计者建立复杂的曲面边缘变得 格外的简便。 MAXSURF 交互式地显示出表面之间的交线，使设计者可以 设计出复杂的船舶及附体线型，如各种折角线型、全可展简易线型、流线 型上层建筑、大型货舱罐、烟囱、桅杆、护舷、挡浪板、球鼻艏、球艉、 双尾和双尾鳍、涡艉和不对称艉、舷弧、梁拱、艉封板、隧道和半隧道、 锚穴、锚链筒、滚筒、尾鳍、舵、舵球、电力推进包、侧推器、导管、轴 包套、轴支架、减摇鳍、水翼等。根据各单个曲面设计的修改，修整
12、曲面 形状可以自动更新，这使得设计者可以把精力完全集中到各单个曲面的优 化设计上。 MAXSURF 的这一功能还能很好地应用到特种船型和海洋结构 工程物的设计领域，如单体、双体、多体高速船、水翼艇、气垫船、小水 线面、半小水线面双体船、穿浪船、潜艇及其它水下兵器、浮船坞、浮标、 半潜式海洋石油平台等。MAXSURF 模块还具备独特的自动搜索和仿射变换功能，即计算机辅 助母型船改造功能。一种情况下，设计者根据船东要求建立初步的总体设 计方案和 MAXSURF 模型后，需要进行多方案比较，即对重要的性能参 数，如船舶的最大横剖面位置、平行中体长度、水线长度、船宽、吃水、 排水量、方形系数、菱形系数
13、、浮心和飘心的纵向坐标等，进行小范围内 的进一步研究和优化，这就需要设计者快速、准确地建立与初步设计方案 特征基本相似的方案模型系列。总之，MAXSURF模块能使优秀的船舶设计者既可以很好地继承经典 的船舶设计原理和思想，又能充分体现自己的设计风格和创造性，做出一 流的总体设计方案。2、 HULLSPEED 模块(船舶阻力及有效马力计算模块)HULLSPEED 模块是估算机动船舶阻力和有效马力的计算程序。HULLSPEED 通过自动量取 MAXSURF 模型中所选择的测量实体，测得 计算阻力所需的各种性能参数，同时提供给设计者多种可以选择的船体浮 态、理论计算方法、推进系统效率、航速、船壳粗糙
14、度、水特性、空气、 附体阻力等参数，设计者可根据具体情况对这些参数进行调整，使计算结 果更加准确和可控。HULLSPEED 模块可以应用 Delft series、 Holtrop 、Lahtiharju 、 Savitsky(Planing)、 Savitsky(Pre-planing)、 Series 60、 van Oortmerssen 等理论计算方法，进行帆船、散货船、杂货船、集装箱船等大型单桨运输 船、渔船、拖船、护卫舰、游艇、滑行艇、工程船等船型的阻力估算。在 选择理论计算方法时，HULLSPEED还具备自动报警功能，提醒设计者检 查设计船主尺度比和系数与所选计算方法之间的适用性
15、，并对设计船可能 存在的不理想的主尺度比和系数等关键性能参数提出修改和优化方向。在 进行船舶推进性能分析时，设计者如果能够结合应用 Navcad、PropExpert、 PropCad等船体、主机和螺旋桨综合分析设计软件，则HULLSPEED模块 的应用效果会更佳。HULLSPEED还能进行虚拟估算,HULLSPEED模块由于具备上述强 大功能，因而成为船舶设计者进行船型技术经济论证，确定机动船最佳运 营方案不可缺少的重要工具。3、HYDROMAX 模块（船舶水动力性能计算分析模块）HYDROMAX 是一个功能强大的完整和破损情况下的稳性分析模块。 其主要分析计算功能包括：各种载况下的重量重心数据统计计算、平衡浮 态计算、特种工况（下水、进坞、搁浅等）计算、舱室定义和划分、舱容 计算、静水力计算、稳性插值曲线计算、标准稳性校核、大倾角稳性校核、 破舱稳性校核、极限重心高度计算、总纵强度校核等。4、WORKSHOP模块（船体结构生产放样及CAD图形生成模块）WORK
