船体开孔设计方法、装置、存储介质及系统与流程

1.本发明涉及船舶船体设计领域，特别是涉及一种船体开孔设计方法、装置、存储介质及系统。


背景技术：

2.随着船舶行业数字化设计技术的快速发展，基于三维模型数字化设计技术在船舶领域得到广泛应用。为方便船体焊接，需预先对船舶船体结构进行开孔设计，开孔包括过焊孔、流水孔、通气孔、人孔等。
3.现有技术中的开孔设计，举例来说，以外板型材为例，流水孔以曲面外板为参考设置距离，位置确定困难；过焊孔的形状参数较多，设计繁琐；并且每个板材零件有约四个过焊孔，型材零件则每隔一到两肋位需要流水孔等开孔，以53000吨位的液化气船来说，开孔数约50万个，数量繁多。
4.因此，如何高效、精确地进行船体开孔设计是一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种船体开孔设计方法、装置、存储介质及系统，用于解决现有技术中未能高效、精确地进行船体开孔设计的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种船体开孔设计方法，包括以下步骤：获取船体待开孔的板架和型材信息；基于所述板架和型材信息，确定船体待开孔的开孔类型、开孔大小；基于所述开孔类型、所述开孔大小、预设的开孔基础库，创建船体待开孔的开孔设计。
7.于本发明的一实施例中，所述板架和型材信息包括：所述板架和所述板架上型材的对接方式、所述板架和所述型材的相对位置、所述板架的边界工艺信息以及所述板架的坐标系信息。
8.于本发明的一实施例中，对船体三维模型进行区域划分；并梳理各区域的板架和型材信息；基于所述板架和型材信息，确定与所述板架和型材信息对应的开孔规则，所述开孔规则包括开孔类型和开孔大小的规则。
9.于本发明的一实施例中，所述获取船体待开孔的板架和型材信息，包括：获取船体待开孔的模型节点；基于所述模型节点、所述船体三维模型，确定所述模型节点在所述船体三维模型上归属的区域；基于所述区域，确定所述船体待开孔的板架和型材信息。
10.于本发明的一实施例中，所述开孔基础库基于预先获取的船体开孔标准节点图创建，所述开孔基础库包括开孔类型、开孔操作参数。
11.对应地，本发明提供一种船体开孔设计装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取船体待开孔的板架和型材信息；确定模块，用于基于所述板架和型材信息，确定船体待开孔的开孔类型、开孔大小；处理模块，用于基于所述开孔类型、所述开孔大小、预设的开孔基础库，创建船体待开孔的开孔设计。
12.于本发明的一实施例中，所述板架和型材信息包括：所述板架和所述板架上型材的对接方式、所述板架和所述型材的相对位置、所述板架的边界工艺信息以及所述板架的坐标系信息。
13.于本发明的一实施例中，所述获取模块，还用于：对船体三维模型进行区域划分；并梳理各区域的板架和型材信息；基于所述板架和型材信息，确定与所述板架和型材信息对应的开孔规则，所述开孔规则包括开孔类型和开孔大小的规则。
14.本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的船体开孔设计方法。
15.本发明提供一种船体开孔设计系统，包括存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于运行所述计算机程序以实现上述的船体开孔设计方法。
16.如上所述，本发明的船体开孔设计方法、装置、存储介质及系统，具有以下有益效果：
17.(1)减少设计人员按照船体开孔标准节点图进行手工开孔设计的工作量，提高设计效率。
18.(2)降低设计难度、精确确定开孔位置。
19.(3)提高船舶标准化设计，为自动化建造提供有力支持，从而推动船舶知识工程、数字化设计的发展。
附图说明
20.图1显示为本发明的船体开孔设计方法于一实施例中的流程图。
21.图2显示为本发明的船体开孔设计装置于一实施例中的结构示意图。
22.图3显示为本发明的船体开孔设计装置于一实施例中的船体开孔设计系统。
23.元件标号说明
24.21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
获取模块
25.22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
确定模块
26.23
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
处理模块
27.31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
处理器
28.32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
存储器
具体实施方式
29.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
31.本发明的船体开孔设计方法、装置、存储介质及系统，能够减少设计人员按照船体开孔标准节点图进行手工开孔设计的工作量，提高设计效率；同时降低设计难度、精确确定开孔位置；此外，提高了船舶标准化设计，为自动化建造提供有力支持，从而推动船舶知识工程、数字化设计的发展。
32.如图1所示，于本实施例中，本发明的船体开孔设计方法包括以下步骤：
33.步骤s1、获取船体待开孔的板架和型材信息。
34.具体地，获取船体待开孔的模型节点；模型节点和实物的待开孔材料对应，其中，待开孔材料包括：实物板架和实物型材。
35.基于所述模型节点、所述船体三维模型，确定所述模型节点在所述船体三维模型上归属的区域；基于所述区域，确定所述船体待开孔的板架和型材信息。所述板架和型材信息包括：所述板架和所述板架上型材的对接方式、所述板架和所述型材的相对位置、所述板架的边界工艺信息以及所述板架的坐标系信息。
36.进一步具体地，在获取船体待开孔的模型节点后，基于模型节点，获取节点的板材类型；根据板材类型剔除补板、垫板等不需要开孔的板架，筛选出可开孔的板架。根据筛选出的板架和船体三维模型，得出板架所属的模型分段号；再应用预设的分段区域配置表，确定出板架在船体三维模型上归属的区域。
37.进一步具体地，所述获取船体待开孔的板架和型材信息之前，还包括：对船体三维模型进行区域划分；并梳理各区域的板架和型材信息；基于所述板架和型材信息，确定与所述板架和型材信息对应的开孔规则，所述开孔规则包括开孔类型和开孔大小的规则。
38.其中，对船体三维模型进行区域划分，可分为艏部区域、货舱区域以及液灌区域；再根据生产设计空间对每个区域进一步划分为水密舱室、油舱以及非水密舱室等。
39.进一步具体地，板架和型材信息中的对接方式通常有对接和角接；具体包括：板架和型材两边都对接、板架和型材两边都角接以及板架和型材一边角接一边对接。
40.进一步具体地，根据板架和型材信息中的相对位置，计算出型材的角接角度，根据设计要求5
°‑
175
°
之间都为角接，不同的角接角度开孔的大小不同，因此可将角接角度分为多个层级区间，再结合板架和型材的对接方式综合判断确定相应的开孔规则。其中，当板架和型材的对接方式为两边都角接时，根据角接角度所在的层级区间开相应大小的孔，并根据板架的建造工艺确定开孔类型；比如角接角度包括5
°‑
45
°
、45
°‑
60
°
的层级区间，对5
°‑
45
°
开r150孔，对45
°‑
60
°
开r75孔；当板架和型材的对接方式为一边角接一边对接时，根据板架的厚度、建造工艺开相应类型和大小的孔。其中，板架和型材的相对位置是基于板架边界位置、型材支持面以及型材边界位置长度确定的。
41.进一步具体地，板架的边界工艺信息，包括：板架边界有无余量、板厚参数，比如，当板架的边界有余量且板厚小于15mm时，对应开10mm的圆孔。
42.进一步具体地，板架的坐标系信息包括：板架边界的起始位置，板架在船体三维模型上的坐标位置，根据板架的坐标系信息和船体三维模型的建造空间对比，得到板架所在的基于生产设计空间对应的区域，进而确定出板架上的型材与板架的距离信息，基于这些距离信息和型材的建造工艺确定出型材的开孔类型和开孔大小，比如，型材每两肋位在型材15mm高度开椭圆流水孔。
43.通过上述对板架和型材信息的处理，确定出板架的开孔规则，以及型材的开孔规
则。
44.步骤s2、基于所述板架和型材信息，确定船体待开孔的开孔类型、开孔大小。
45.具体地，基于板架和型材信息，按照上述步骤中的开孔规则，确定出船体待开孔的板架的开孔类型和开孔大小、型材的开孔类型和开孔大小。
46.步骤s3、基于所述开孔类型、所述开孔大小、预设的开孔基础库，创建船体待开孔的开孔设计。
47.具体地，所述开孔基础库基于预先获取的船体开孔标准节点图创建，所述开孔基础库包括开孔类型、开孔操作参数。在确定出船体待开孔的板架的开孔类型和开孔大小、型材的开孔类型和开孔大小之后，结合开孔基础库中的开孔类型，找到对应该开孔的开孔操作参数，创建船体待开孔的开孔设计。
48.如图2所示，于本实施例中，本发明的船体开孔设计装置包括：
49.获取模块21，用于获取船体待开孔的板架和型材信息；
50.确定模块22，用于基于所述板架和型材信息，确定船体待开孔的开孔类型、开孔大小；
51.处理模块23，用于基于所述开孔类型、所述开孔大小、预设的开孔基础库，创建船体待开孔的开孔设计。
52.其中，所述板架和型材信息包括：所述板架和所述板架上型材的对接方式、所述板架和所述型材的相对位置、所述板架的边界工艺信息以及所述板架的坐标系信息。
53.所述获取模块21，还用于：
54.对船体三维模型进行区域划分；并梳理各区域的板架和型材信息；
55.基于所述板架和型材信息，确定与所述板架和型材信息对应的开孔规则，所述开孔规则包括开孔类型和开孔大小的规则。
56.本发明的存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的船体开孔设计方法。
57.如图3所示，于本实施例中，本发明的船体开孔设计统包括：处理器31及存储器32。
58.所述存储器32用于存储计算机程序。
59.所述存储器32包括：rom、ram、磁碟、u盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
60.所述处理器31与所述存储器32相连，用于执行所述存储器32存储的计算机程序，以使所述船体开孔设计系统执行上述的船体开孔设计方法。
61.优选地，上述的处理器31可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
62.综上所述，本发明的船体开孔设计方法、装置、存储介质及系统，能够减少设计人员按照船体开孔标准节点图进行手工开孔设计的工作量，提高设计效率；同时降低设计难度、精确确定开孔位置；此外，提高了船舶标准化设计，为自动化建造提供有力支持，从而推
动船舶知识工程、数字化设计的发展。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
63.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。