[发明专利]基于三维模型的船体剖面惯性矩计算方法

权利要求书

1.一种基于三维模型的船体剖面惯性矩计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立船体结构布尔合并整体模型：以已完成结构三维设计的“船体结构设计模型”为数据源，对各三维结构件模型进行批量布尔运算，将三维模型实体合并为一体，建立“船体结构布尔合并整体模型”；

S2、按计算需求设定分隔面：在三维模型中设定Plane.1和Plane.2，设置Plane.1为目标剖面惯性矩位置的分隔面，设置Plane.2与Plane.1之间的距离为Δt为该段分隔段的分割间距；

S3、切割形成目标纵向位置船体剖面表征模型：定义Plane.1和Plane.2为前后切割面，将“船体结构布尔合并整体模型”进行布尔操作，将其切割为一个分隔段，为该段截面船体剖面表征模型；

S4、典型剖面惯性矩测量与解算：在三维模型中测量船体剖面表征模型对y轴的体积惯性矩Ivy，并通过数学换算得到该横剖面对y轴的惯性矩。

2.根据权利要求1所述的基于三维模型的船体剖面惯性矩计算方法，其特征在于，步骤S1与S2之间还包括以下步骤：

建立结构化组织的三维剖面惯性矩计算模板：模版包括5个数据集节点，分别为：参数(Parameter)、关系(Relation)、实体(PartBody)、几何集(Geometrical Set)、测量惯量(Measure Inertia)，

所述的参数(Parameters)节点是通过用户自定义参数来记录整个模型中所有涉及到的变量，本模版中定义长度参数Length——设定所需测量截面的x方向距原点的距离，设计者通过x方向数值的变化定义所需的测量截面，

所述的关系(Relations)节点是通过公式来定义参数之间的关系或通过方程来定义设计规则，

所述的实体(PartBody)节点是进行布尔操作后形成的三维实体集合，

所述的几何集(Geometrical Set)节点是各种几何元素的集合，

所述的惯性矩测量(MeasureInertia)节点是通过CATIA工具测量结构各类要素的集合。

3.根据权利要求2所述的基于三维模型的船体剖面惯性矩计算方法，其特征在于，在模版的参数(Parameters)节点下，定义所需测量截面x方向距原点的距离Length；在几何集(Geometrical Set)节点中设定Plane.1和Plane.2，设置Plane.1为求解目标剖面惯性矩位置的分隔面；在关系(Relations)节点中设置Plane.2与Plane.1之间的距离Δt为该段分隔段的分割间距；在实体(PartBody)节点中，将Plane.1和Plane.2定义为前后切割面，对“船体结构布尔合并整体模型”进行布尔操作；在惯性矩测量(MeasureInertia)节点下测量输出船体剖面表征模型对y轴的体积惯性矩Ivy。

4.根据权利要求1所述的基于三维模型的船体剖面惯性矩计算方法，其特征在于，步骤S2中的分割间距Δt可以根据计算精度需要进行设置，Δt越小计算精度越高。

5.根据权利要求4所述的基于三维模型的船体剖面惯性矩计算方法，其特征在于，分割距离Δt一般取值为Δt<0.1mm时，精度能够得到保证。