第1章 计算机辅助船体建造概述 1
1.1计算机辅助制造的概念和构成 1
1.1.1计算机辅助制造的应用及发展 1
1.1.2计算机辅助制造技术的概念和构成 4
1.2计算机辅助船舶建造的特点 5
1.2.1船舶产品和造船生产过程的特点 5
1.2.2计算机辅助船舶建造的特点 6
1.3造船计算机集成制造系统概述 8
1.3.1造船CIMS的概念和构成 8
1.3.2造船CIMS的发展策略 10
1.4国内外计算机辅助船体设计建造系统举例 11
1.4.1TRIBON软件介绍 11
1.4.2船舶制造三维设计系统SB3DS 14
第2章 船体型线的数值表示 17
2.1拉格朗日插值 17
2.2差分、差商与牛顿插值 20
2.2.1差分与差商 20
2.2.2牛顿插值 21
2.3埃尔米特插值 23
2.4样条函数 25
2.4.1多项式插值的缺陷与分段插值 25
2.4.2样条函数插值 26
2.4.3双圆弧样条函数 32
2.5 B样条函数 41
2.5.1 B样条的递推定义和性质 42
2.5.2 B样条曲线的性质 44
2.5.3 B样条曲线的de Boor算法 44
2.5.4反算B样条曲线的控制顶点 45
2.6曲线拟合 48
2.6.1最小二乘法原理与多项式拟合 48
2.6.2正交多项式拟合 52
2.6.3非线性模型举例 54
第3章 船体型线光顺的数学描述 57
3.1船体型线光顺性准则 57
3.1.1船体型线光顺性判别准则 58
3.1.2描述型线光顺性判别准则的数学方法 58
3.1.3型线不光顺的调整原则 61
3.2回弹法光顺船体型线 63
3.2.1单根曲线光顺性的判别方法 63
3.2.2基样条函数与影响向量 66
3.2.3样条曲线不光顺时的调整 68
3.3弯调松弛法型线光顺 74
3.3.1两点边值问题的小参数解法 74
3.3.2旋转坐标轴问题 76
3.3.3连接条件 77
3.3.4单根曲线的光顺 78
3.4圆率序列法光顺船体型线 84
3.4.1光顺性判别准则 85
3.4.2单根曲线型值点的修改方法 85
3.5船体型线的三向光顺 90
3.5.1三向光顺的任务和方法 90
3.5.2决定端点条件的边界线 92
3.5.3端部边界线光顺 93
第4章 船体外板展开的计算机辅助技术 98
4.1船体外板展开计算的数学基础 98
4.1.1直线方程 98
4.1.2求交点的数学运算 99
4.1.3求圆弧实长 102
4.1.4牛顿法求解函数方程 105
4.1.5数值积分 109
4.2船体外板缝布置的自动排列 112
4.2.1计算曲线上点的坐标及两点间弧长 112
4.2.2肋骨展开线的弦长度与肋骨弯度计算 116
4.2.3结构线计算 117
4.2.4排板计算 118
4.2.5修正排板计算宽度 120
4.3船体外板展开的测地线法 122
4.3.1作测地线的算法 122
4.3.2肋骨线弧长、上下纵缝线和测地线各段实长计算 123
4.3.3中间肋骨线的肋骨弯度及转角计算 124
4.3.4外板展开图的数值表示 125
4.4船体外板展开的短程线法 127
4.4.1短程线法展开的基本原理 127
4.4.2短程线法展开计算 130
4.4.3展板中误差的处理 134
4.5考虑加工塑性变形因素的船体外板展开方法 135
第5章 船体加工的计算机辅助技术 140
5.1数控加工和图形处理 140
5.1.1图形处理的概念 140
5.1.2图形处理语言的构成 142
5.2数控切割技术 145
5.2.1构件的割缝补偿及几何形状处理 146
5.2.2数控套料 148
5.2.3数控切割过程控制的数值计算 150
5.3型材数控冷弯技术 155
5.3.1端点测量控制法 155
5.3.2适应控制法 158
5.3.3弦线测量控制法 161
5.4型材逆直线的数值计算 163
5.4.1逆直线法的基本原理 163
5.4.2逆直线的数值计算 165
5.5船体双曲率外板热加工自动成型技术 169
5.5.1水火弯板变形机理和主要变形规律 170
5.5.2单因素局部收缩量水火弯板变形规律系列数学模型 173
5.5.3水火弯板加工工艺参数预报方法 173
第6章 船体装配中的计算机辅助技术 175
6.1分段装配胎架的数值计算 175
6.1.1基准面倾角的确定 175
6.1.2立柱高度的确定 177
6.1.3肋骨安装倾角的计算 179
6.1.4板厚修正计算 179
6.2分段吊装参数计算 180
6.2.1吊装参数的意义 180
6.2.2算法 181
6.2.3四根吊绳及两根吊环平面不平行于中纵剖面时的修正 182
6.3船舶精度控制技术 184
6.3.1数理统计基础 184
6.3.2尺寸链理论 185
6.3.3尺寸链理论在船舶精度控制中的应用 193
6.3.4重量重心的精度控制原理 196
6.3.5补偿量的确定 197
参考文献 199