在cadds5中實現(xiàn)使用船體相對坐標(biāo)鋪管

1、在CADDS5中實現(xiàn)使用船體相對坐標(biāo)鋪管吳軼鋼1?盧?軍2?李俊華1?陳賓康1(1.武漢理工大學(xué)武漢4300632.武漢船舶設(shè)計研究所武漢430064)摘?要:介紹使用CVMAC語言對CADDS5進行二次開發(fā)以實現(xiàn)在PIPING中使用方便的相對坐標(biāo)輔設(shè)管路的過程并簡要介紹CVMAC結(jié)合C編程的方法。關(guān)鍵詞:CADDSCVMAC二次開發(fā)Abstract:ThispaperintroduceaprogramdevelopedwithCVMA

2、Cthattransfmrelativecoodinateseasytousein3DroutingpipetoabsoutecodinatesrequiredinCADDS5Piping.MethodofdevelopingCVMACprogramwithCsubroutingisalsointroducedinthispaper.Keywds:CADDSCVMACsoftwaredevelopment1?引言CADDS5是目前我國船

3、舶設(shè)計建造單位應(yīng)用比較普遍的一種CADCAMCAE軟件產(chǎn)品。它由美國PTC公司出品擁有混合建模(HybridModel?er)及多用戶并行裝配等多項世界先進技術(shù)還含有CADDS5CVHULL、CADDS5HVAC等多個專業(yè)模塊可以方便地運用于船舶設(shè)計與制造。PIPING是CADDS5中的專業(yè)管系模塊它的功能包括生成管系特征文件管系建模出圖生成各種圖表、報告和供其它程序分析用的數(shù)據(jù)等是實際船舶設(shè)計生產(chǎn)中不可缺少的重要工具。其中管系建模是以

4、RoutePipe命令為基礎(chǔ)這個命令是通過輸入一系列的節(jié)點確定一條管線(pipelines)作為鋪管的基準(zhǔn)。但是RoutePipe只能通過輸入三維建模環(huán)境中的絕對坐標(biāo)去確定管線的各個節(jié)點這在船舶三維布管過程中很不直觀。這就使得設(shè)計人員在使用CADDS5輔管時不得不經(jīng)過復(fù)雜計算完成各個節(jié)點絕對坐標(biāo)的換算從而大大降低了工作效率。因此急需一個系統(tǒng)能在Piping的已有功能的基礎(chǔ)上方便地構(gòu)造一個符合船舶設(shè)計人員習(xí)慣的新坐標(biāo)系統(tǒng)。2?坐標(biāo)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

5、的建立2.1?輸入方法的確定根據(jù)對使用人員的調(diào)查了解在實際三維船體布管中常常要考慮與其它結(jié)構(gòu)件之間的相對位置關(guān)系因此采用相對坐標(biāo)的輸入方法輸入各管路節(jié)點坐標(biāo)更為直觀方便。在X方向(即船長方向)可采用肋骨位置在Z方向(即高度方向)可采用甲板高度。對于船體某一肋骨和某層甲板的相對坐標(biāo)。因此我們約定相對坐標(biāo)格式為:FRa?bcHd?e??式中:a肋骨號?b點距a肋骨號的偏移距離為向肋骨號增加方向偏移為向肋骨號減少方向偏移c船體Y方向的坐標(biāo)即點

6、距中線面的距離d甲板的層數(shù)?e從點坐標(biāo)距d層甲板的偏移距離為向高度正方向偏移為向高度負方向偏移。2.2?數(shù)學(xué)模型從相對坐標(biāo)到絕對坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換流程如圖1所示在進行轉(zhuǎn)換之前定義了3個輔助文件分別用于描述船體的肋骨坐標(biāo)和甲板形狀。由于船體建模時中線面位于XOZ平面所以Y方向坐標(biāo)值不需進行轉(zhuǎn)換X和Z方向坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換方法如下。2.2.1?X方向坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換為了實現(xiàn)形如!FR1010?的X方向相對坐標(biāo)到絕對坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換建立了肋骨坐標(biāo)文件framesyste

7、m這個文件中有#0肋骨在全船坐標(biāo)系統(tǒng)中的縱向坐標(biāo)值及肋骨編號的方向及相鄰肋骨的間距。通過讀取肋骨坐標(biāo)文件framesystem可通過累加計算得到所求肋骨的X方向絕對坐標(biāo)進而得到節(jié)點的X方向絕對坐標(biāo)。1312001年船舶與海洋工程研究專集(總第143期)CADDS5軟件提供了兩種強大的二次開發(fā)工具CVMAC和CVDS。CVDS(Computer?VisionDeveloperOpenResourseSoftware)軟件包是由一些系統(tǒng)編輯

8、編譯工具和大量的CADDS底層庫函數(shù)組成的。由于CVDS是一種底層核心開發(fā)工具所以編程工作量較大且不能調(diào)用CADDS的已有命令。CVMAC是一種功能強大的宏語言。它易學(xué)易用而且可以直接在語句中調(diào)用UNIX和CADDS5i命令這使得它成為一種方便的開發(fā)工具。目前國內(nèi)基于CADDS5平臺的二次開發(fā)幾乎全部是用CVMAC完成的。雖然相比之下CVDS的功能更為強大程序執(zhí)行效率更高但由于它不能調(diào)用CADDS5原有的ROUTEPIPE命令在本次開發(fā)

9、任務(wù)中無疑會使任務(wù)復(fù)雜化大大地加重編程的工作量。因此本次任務(wù)的開發(fā)工具為CVMAC語言。CVMAC的另一優(yōu)點可以通過CALLFCALLP命令調(diào)用其它程序(procedurecall)其中CALLP命令可以調(diào)用其它CVMAC子程序(被調(diào)用的CV?MAC程序首行必須有PROC聲明)而CALLF命令可以調(diào)用C和FTRAN程序。CVMAC的程序調(diào)用可以傳遞116個參數(shù)這些參數(shù)可以是變量也可以是數(shù)組或表達式。由于CVMAC可以存儲大數(shù)組所以用CA

10、LLF從CVMAC到F?TRAN或C傳遞的數(shù)據(jù)量是沒有限制的。調(diào)用FTRAN或C程序的步驟如下:1)編制被調(diào)用的程序并使用callfcomp腳本()(位于caddss目錄)編譯和連接源文件生成一個共享目標(biāo)文件。2)在.caddsrc或.caddsrclocal配置文件中正確定義CVMAC_CALLF_OBJ指定共享目標(biāo)文件的位置。3)在CVMAC程序中運用CALLF命令調(diào)用共享目標(biāo)文件。本次的開發(fā)工作采用了CVMAC和C語言的結(jié)合編程C

11、VMAC編制與CADDS的輸入輸出接口用C語言完成相對復(fù)雜的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換程序提高了編程的效率。3.2?程序處理流程圖4?程序的流程框圖除了上述的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換之外為了實現(xiàn)靈活的管路鋪設(shè)本程序還加入了坐標(biāo)文件、相對上一節(jié)點的相對坐標(biāo)及原有的絕對坐標(biāo)等多種輸入方式。為了實現(xiàn)管路鋪設(shè)的可視化和便于修改加入了管線輔助線可以在各節(jié)點輸入后即時看到管線效果。并且在每一節(jié)點輸入時加入了不限步數(shù)的回退修改。程序主要處理流程如圖4。4?結(jié)束語本程序在某船廠使用后獲