雙體游艇型線優(yōu)化設(shè)計(jì)

陳瑛 徐冉 戴璐

摘要：雙體游艇行業(yè)在國(guó)內(nèi)起步與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較晚，高質(zhì)量的游艇性能要求、品質(zhì)質(zhì)量以及舾裝設(shè)計(jì)等核心工程技術(shù)基本掌握在外國(guó)人手上。而恰恰由于高質(zhì)量游艇的性能指標(biāo)要求和復(fù)雜的舾裝設(shè)計(jì)，外觀造型方面一直欠缺。但是外觀造型和功能要求是相輔相成的，為了有更高品質(zhì)的游艇。此處提到的雙體游艇外觀型線優(yōu)化與造型設(shè)計(jì)，主要運(yùn)用船舶專業(yè)設(shè)計(jì)軟件對(duì)其線型進(jìn)行優(yōu)化并利用激光雕刻技術(shù)對(duì)其進(jìn)行造型設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：雙體游艇；外觀造型；制作和優(yōu)化設(shè)計(jì)；激光切割

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平逐漸提高，越來(lái)越追求生活的品質(zhì)，海邊度假，水上游樂等成為人們的首選。在這種市場(chǎng)需求下，中國(guó)游艇業(yè)得到了快速的發(fā)展。目前，國(guó)內(nèi)游艇制造廠家多是購(gòu)買和依靠國(guó)外的技術(shù)和設(shè)計(jì)，在造型設(shè)計(jì)方面的研究投入少，缺乏創(chuàng)新?；诖?，我通過(guò)大學(xué)生創(chuàng)新這個(gè)項(xiàng)目為契機(jī)，以巴士雙體旅游船為母型船作為研究基礎(chǔ)，利用船舶專業(yè)設(shè)計(jì)軟件LINES進(jìn)行型線優(yōu)化設(shè)計(jì)。

一、巴士雙體旅游船（母型船）簡(jiǎn)介

來(lái)由：雙體游艇船最先在美國(guó)制作，揚(yáng)名于澳大利亞海軍。

型線優(yōu)缺點(diǎn)：巴士雙體旅游船性具有高質(zhì)量游艇的性能指標(biāo)要求以及復(fù)雜的舾裝設(shè)計(jì)，但是外觀造型方面一直欠缺。針對(duì)該缺點(diǎn)我們進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

二、雙體游艇型線優(yōu)化設(shè)計(jì)

把雙體游艇分為主船體、上層建筑兩部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

（一）主船體部分

主船體設(shè)計(jì)時(shí)，參考巴士雙體旅游船圖修改，在建模之前，設(shè)定好游艇的主尺度見下圖

設(shè)計(jì)初用LINES完成型線設(shè)計(jì)，因?yàn)榇L(zhǎng)較小，在進(jìn)行站線劃分時(shí)設(shè)計(jì)10站，進(jìn)行整船的型線設(shè)計(jì)，不分前半艏和后半艏，該船為雙艉軸的結(jié)構(gòu)建模，上層建筑共三層。為了生成的曲面盡量平順光滑，注意修改曲線的光順度。先粗光順整艏船體型線，再進(jìn)行單根型線的光順，完成肋骨線轉(zhuǎn)站線；在光順過(guò)程中可以用插點(diǎn)法，在曲線轉(zhuǎn)角比較大的地方，多設(shè)置一些控制點(diǎn)，比如船首部。所有型線光順完成后，就可以出圖。

（二）分析主船體優(yōu)化型線后的特點(diǎn)

母體船的單體部分橫剖面面積系數(shù)偏大，為了提高船舶的快速性，對(duì)單體部分的水線面面積曲線進(jìn)行修改；雙體連接中部設(shè)置有艙室，艏部及艉部考慮船舶航行中所受阻力對(duì)其進(jìn)行型線的優(yōu)化，最終完成船體外部造型及底部曲線光順。

（三）上層建筑部分

上層建筑部分包括駕駛室、駕駛甲板、客艙、圍欄等部分的設(shè)計(jì)。為了美觀，可以參考一些線型優(yōu)美的生物或者母型船。建模的方式與主船體一致，但是要注意上層建筑主要設(shè)計(jì)為游客欣賞海景及一些娛樂活動(dòng)，所以要考慮艙室的舒適性與廣闊的視野，圍欄的設(shè)計(jì)即要與船體本身協(xié)調(diào)一致，也要保證游客的安全。

分析優(yōu)化設(shè)計(jì)后的上層建筑與之前相比的優(yōu)點(diǎn)：

優(yōu)化設(shè)計(jì)后的上層建筑與之前相比，擴(kuò)大了休息平臺(tái)，用戶可以進(jìn)行海上觀光，休閑娛樂。另外，擴(kuò)大船體主甲板面積，可對(duì)其增加舾裝設(shè)備。總體而言，增加了用戶的休閑場(chǎng)地，使其在確保船舶以及人員安全性的條件下提高商業(yè)價(jià)值。

三、模型分析與制作

型線設(shè)計(jì)好之后，就可以進(jìn)行套料，出圖，切割板材，從而進(jìn)行模型制作。由于TRIBON軟件更適合做生產(chǎn)設(shè)計(jì)，所以我們?cè)谛途€設(shè)計(jì)時(shí)并沒有考慮到雙體游艇的重心穩(wěn)性等方面，這需要在今后做進(jìn)一步論證。模型制作時(shí)，由于切割的精度等原因，需要二次進(jìn)行打磨等表面光順。

四、結(jié)語(yǔ)

文中以巴士雙體旅游船為母型，利用TRIBON軟件進(jìn)行雙體游艇型線設(shè)計(jì)及制作，因?yàn)槭褂昧薚RIBON得以使設(shè)計(jì)過(guò)程用時(shí)減少，通過(guò)SURFACE模塊可以完成復(fù)雜曲面幾何圖形的建模，并且得到很好的線型優(yōu)化。

課題：江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：201712056007Y）

作者簡(jiǎn)介：陳瑛（1997），女，江蘇鹽城人，南通理工學(xué)院船舶與海洋工程系。