基于Solidworks对某76000吨散货船的EG22P分段三维立体模型设计研究.docx

摘 要

近几年，随着我国造船工业及其经济迅猛发展，数字化不仅支撑了企业的设计、制造和管理等各个方面，并且正在深刻地影响和改变着我国造船工业的体系结构和造船模式。数字化造船成为信息时代船舶工业利用数字化手段支撑和促进“壳、舾、涂一体化”、“设计、制造、管理一体化”等现代造船模式发展的数字化大平台。Solidworks作为一款操作方便、功能强大的三维CAD软件，在数字化造船的大潮中发挥了越来越大的作用，深受船舶设计从业者的欢迎。本文通过利用Solidworks建立某76000吨散货船的EG22P分段三维立体模型，绘制分段装配图、分段零件编码、船舶生产图纸，对船舶生产设计中分段装配、零件编码、分段结构图绘制进行了系统的研究。

关键词：船舶工业，数字化造船，三维建模，船体生产设计

Abstract

In recent years, as China's shipbuilding industry and its rapid economic development, information supports not only the company's design, manufacturing, and management aspects, and was profoundly affected and changing the architecture of China's shipbuilding industry and shipbuilding mode. Digital shipbuilding marine industry in the information age by digital means of supporting and promoting "shell, outfitting, painting integration", "design, production, management integration" digital platform of modern shipbuilding mode. Solidworks is a powerful three-dimensional CAD software, and easy to use, the tide of digital shipbuilding has played an increasingly bigger role, deeply ship design practitioners welcome. Through the use of Solidworks this article for some sub-EG22P of three-dimensional model of the 76,000 DWT bulk carrier, subparagraphs drawing Assembly diagrams, coding of parts, drawings of ships, ship production design in subassembly, encoded, segmented structure-mapping system of study.

Keywords：Shipbuilding industry, digital shipbuilding, dimensional modeling, hull production design

目 录
前言 0
一、现代船舶生产设计及发展现状 1
（一）现代船舶设计与生产 1
（二）数字化造船国内外发展现状 5
（三）论文研究内容 7
二、船舶机舱段生产设计 8
（一）生产设计包含的内容 8
（二）进行船体生产设计所需的主要图纸 9
（三）船舶主要参数 12
三、机舱EG22P分段结构模型建立 13
（一）Solidworks建模软件简介 13
（二）机舱段3D模型的建立 13
四、机舱EG22P分段生产图纸绘制 18
（一）AutoCAD简介 18
（二）机舱EG22P分段3D模型 18
（三）机舱EG22P分段2D结构图 20
五、机舱EG22P分段生产图纸绘制 25
（一）零件与零件编号 25
（二）分段装配 30
（三）肋位剖面图 35
结论 37
参考文献 38
附录：主要图纸 39

前 言
数字化造船就是以造船过程的知识融合为基础，以数字化建模仿真与优化为特征，将信息技术、先进的数字化制造技术、先进造船技术和现代造船模式，综合应用于船舶产品的设计、制造、测试与试验、管理和维护全生命周期的各阶段和各方面。近几年，随着我国造船工业及其经济迅猛发展，数字化不仅支撑了企业的设计、制造和管理等各个方面，并且正在深刻地影响和改变着我国造船工业的体系结构和造船模式。数字化造船成为信息时代船舶工业利用数字化手段支撑和促进壳、舾、涂一体化”、“设计、制造、管理一体化”等现代造船模式发展的数字化大平台。
Solidworks是一种重要的三维建模软件，利用它可以方便地完成船舶三维模型的建立，另外Solidworks还提供了装配的功能，可以把建立好的三维零件模型进行装配，模拟船舶生产装配，可以把装配过程做成动画，让船舶生产设计更加直观、可感。Solidworks具有良好的兼容性和可扩展性，船舶生产设计人员可以利用Solidworks把三维模型导入到AutoCAD中来，也可以把Solidworks中的3D模型导入到其他三维建模软件中去，这让船舶生产设计人员可以根据自己的需要做好生产设计的各项要求。Solidworks具有良好的二次开发兼容性，通过程序设计可以让Solidworks快速完成三维建模，符合现代造船模式的要求。虽然目前Solidworks在船舶生产设计中的应用还没有得到普及，但是我相信这款优秀的软件将会得到越来越多人的认可，并能够在船舶生产设计领域得到广泛应用。
本文即是通过利用Solidworks建立某76000吨散货船的EG22P分段（机舱二甲板立体分段）三维立体模型，完成相关图纸的绘制，验证了Solidworks在船舶生产设计中可以起到让设计更直观、更快捷、更方便的作用。在三维模型的建立过程中，我首先完成分段中各个零件的绘制，然后利用Solidworks的装配功能，将所建立的所有零件装配到一起，形成一个完整机舱分段。建立好的三维模型在这之后的分段装配设计中起到了不可或缺的作用，通过它我生成了一系列相关图纸，这也证明了数字化造船的巨大优势。
数字化造船在深刻地影响和改变着我国造船工业的体系结构和造船模式，先进的技术必将推动造船工业的快速发展，助推我国从造船大国向造船强国的转变，作为一名船舶人能够参与其中我深感自豪。

一、现代船舶生产设计及发展现状
（一）现代船舶设计与生产
1、船舶设计各阶段
根据现代造船的特点，船舶设计一般分为初步设计、详细设计、生产设计三个阶段。下面对各阶段的工作重点和主要工作内容作一介绍。
1.初步设计
初步设计阶段是产品设计的承前启后的重要阶段，主要任务一是配合造船单位为签订造船合同提供全船技术规格说明书、总布置图、中横剖面图、主要设备规格厂商表等。初步设计的前期工作可因船而异，适当增减；二是造船合同签订后，按合同及其技术文件的要求，对全船总体性能、结构、装置、系统等进行设计计算和必要的试验，确定主要技术形态；三是为详细设计提供必要的技术条件和依据。
这一阶段的主要工作，是在深入分析任务书和调查研究的基础上，从全局出发，提出船体、轮机、电气不同专业方面的各种可行性方案，进行分析比较，得出一个能满足船东要求的合理的设计方案。
在这一阶段的工作中，船舶总体设计是最关键的。它需要对船舶主要要素的决定、总布置、主机选型、船体型线、主要性能等方面进行细致的工作，通过计算、绘画、必要的模型试验及分析论证等技术手段，得出决定全船技术形态的总体方案。与此同时，在船体基本结构，主要舾装设备、机舱布置、电力负荷及电站配置、机电设备选型等方面开展初步设计。
这一阶段提出的主要技术文件有：(1) 船舶说明书；(2) 总布置图；(3) 型线图；(4) 中剖面结构图及构件计算书；(5) 航速、稳性、舱容、干舷等估算书或计算书；(6) 机舱布置图；(7) 电力负荷估算书；(8) 主要设备规格和厂商表。
初步设计的结果，应提交船东审查。主要图纸和技术文件应取得船东认可，作为下一阶段设计的依据。这一阶段的设计工作虽然是初步的，但涉及全船主要技术形态的参数和指标应该保证是比较可靠的，技术措施是合理的。初步设计阶段完成的工作内容的深度和广度是不同的，根据具体情况而定。当以初步设计结果作为洽谈造船合同的依据时，初步设计的结果必须具备足够的技术把握，设备、材料等数量和规格应准确，设计得出的主要技术指标和规格也是交船验收的依据，必须可靠。当船的技术复杂程度较高或开发设计新船型时，初步设计之前应增加方案设计(或称为基本设计、概念设计)阶段。方案设计一般只出较少的图纸，更着重于对全船技术形态的研究和方案比较、优化。如果以技术设计的结果作为签订造船合同的依据时，可用方案设计取代初步设计。
在市场经济中，为了对船东的询价要求作出迅速反应可提出概要的技术规格书、简要的总布置图和主要设备厂商表，作为船厂初步报价的依据，这些工作通常称为报价设计。报价设计不属于正式的一个设计阶段，其设计结果也不能作为签订造船合同的依据。
2.详细设计
详细设计的依据是造船合同和经审查通过的初步设计技术文件。主要任务一是对各个具体技术专业项目的设计计算和图纸的绘制，解决设计中基本的和关键的技术问题，最后确定船舶全部技术形态、各项技术要求和标准；二是提供船舶检验，用船单位和有关部门送审认可的图纸文件；三是提供造船部门所需的材料、设备、备品、备件清单；四是为生产设计提供必需的技术条件和依据。
该阶段的设计内容是在上一阶段的总体设计的基础上，对各个局部的技术问题进行深入分析，开展各个分项目的详细设计和计算，调整和解决船、机、电各方面具体的问题和矛盾，最终确定新船全部的技术性能、结构强度、各种设备、材料以及订货的技术要求等等。
在详细设计阶段中，还要进行设计送审工作，即将设计图纸和技术文件送法定检验机构和所入船级社审查。法定检验机构和船级社对送审的图纸资料目录有具体的规定。审查通过后还需根据审图意见对设计图纸进行修改。详细设计完成的主要技术文件也需得到船东的认可。根据详细设计的结果，造船厂可进行材料和设备的订购工作，同时可开展下一步的生产设计。
在详细设计阶段中船体方面所需完成的主要技术文件有：(1) 详细的总布置图；(2) 正式的型线图；(3) 重量重心计算书；(4) 静水力曲线（或数据表格）和各种装载情况下的稳性和浮态计算书；(5) 干舷计算书（包括载重线标志图）、吨位计算书、舱容曲线（或数据表格）；(6)航速计算书、螺旋桨设计图及强度计算书；(7) 船体构件规范计算书和总强度计算书（有时还需要振动计算书）；(8) 典型横剖面图、基本剖面结构图、外板展开图、肋骨型线图；(9) 机舱结构图、首部结构图（包括首柱）、尾部结构图（包括尾柱）、主要舱壁结构图、上层建筑结构图；(10) 防火控制图；(11) 锚泊、起货、舵、救生等设备的计算书和布置图；(12) 各系统原理图；(13) 舱室内部舾装图；(14) 详细的设备、材料规格明细表；(15)规范和法规有特殊要求的计算书以及试验报告等。
这一设计阶段完成的工作内容的深度和广度较浅时，也称为技术设计。技术设计的深度一般至少应满足船检审图的要求。有些图纸虽然不要求送审，但因涉及船舶性能、设备配备以及对建造有重要影响的，也应在技术设计阶段完成。
3.生产设计
生产设计是在详细设计的基础上，根据船厂的条件和特点，按建造的技术、设备、施工方案、工艺要求和流程、生产管理等情况，设计和绘制施工图纸以及施工工艺和规程等文件。主要任务一是提供建造方案和施工要领；二是提供表示零部件加工图、装配图、制作图程序和安装图等施工图；三是提供管理图表；四是实现船舶建造中有关生产、技术、质量管理的协调统一，提高生产效率和经济效益。生产设计的图纸技术文件目录，由各造船单位确定。
生产设计的详细程度要求很高，要能反映组装和管理的要求。因此生产设计相当于在计算机上预演完成船舶建造的全过程。生产设计的详细、完整和深入的程度对提高造船质量、缩短建造周期和提高生产效率有很大的影响。现代造船中，生产设计必须应用计算机来辅助设汁，否则难以适应制造、加工中应用计算机控制和管理的要求。造船生产设计的数字化是数字化造船的重要组成部分。
当前一阶段完成的是技术没计时，本阶段的设计一般称为施工设计。施工设计的深度和广度一般不能完全满足建造施工的要求。通常，施工设计的技术资料缺少施工工艺和施工技术规程等方面的内容，因此造船厂还需要补充施工工艺方面的设计工作。
2、船体生产设计
1、船体生产设计的含义
船体生产设计是在详细设计的基础上，按照现代造船模式的要求，根据船厂的生产条件和技术水平，以合理的建造方法为指导，根据工艺阶段和施工区域的生产和管理需要，绘制工作图、管理表以及提供有关施工、生产管理信息，用以指导和组织生产的设计过程。船体生产设计的基本要求是：
（1）船体生产设计应立足于造船企业的全部产品和各个专业中的全面实施。
（2）船体生产设计应贯彻建造方针、施工要领等文件所提出的要求。
（3）船体生产设计应根据工艺阶段和生产区域，包括工位、车间生产活动的需要，绘制施工图、管理表并且提供有关施工信息。
因此，在设计前必须掌握船体建造的各个工艺阶段及其顺序。
2、船体生产设计的主要内容
船体生产设计采用分段出图模式时，其主要内容有分段施工图、分段零件明细表、部件装配图、放样资料及套料图和其他工艺文件。
3、船体生产设计程序
船体生产设计既贯穿整个船舶设计的过程，又是与机、电等专业有机结合的设计工作。船体生产设计的流程在纵向和前两个设计阶段之间不仅有流动的关系，还有渗透的关系；在横向上与机、电专业的生产设计有相互交叉渗透的关系。船体生产设计的工作流程如图1-1所示。
建造方针和施工要领等总体工艺文件，在初步设计、详细设计过程中就要不断进行研讨和协商，并将确定的施工原则和要求及时反映到产品图纸中去。到详细设计后期，则应最后编制和定稿。
船体生产设计和舾装生产设计工作应平行且交叉进行，以便两者相互提供所需数据和图面，保证生产设计的质量。
船体生产设计是编制用于指导和组织造船生产的图表和技术文件的设计工作。设计者要处理大量复杂且广泛的工程技术问题，若只依靠设计者个人的经历和经验，是难以做好这项工作的，所以必须制定一系列技术标准，作为设计者的设计依据，才有可能保证船体生产设计工作的顺利进行。

图1-1 船体生产设计流程图
（二）数字化造船国内外发展现状
近几年，随着我国造船工业及其经济迅猛发展，信息化不仅支撑了企业的设计、制造和管理等各个方面，并且正在深刻地影响和改变着我国造船工业的体系结构和造船模式。数字化造船成为信息时代船舶工业利用数字化手段支撑和促进“壳、舾、涂一体化”、“设计、制造、管理一体化”等现代造船模式发展的数字化大平台。
1、数字化造船国外发展现状
世界造船强国逐步由实施CIMS（Computer Integrated Manufacturing System，计算机集成制造系统）、应用敏捷制造技术向组建“虚拟企业”方向发展，形成船舶产品开发、设计、建造、验收、使用、维护于一体的船舶产品全寿命周期的数字化支持系统。在数字化造船技术方面，世界先进船厂采用了多种设计软件和造船系统，如 CAD/CAM 系统、NAPA 三维 CAD系统软件、Tribon 造船系统等，其中 Tribon 造船系统是在当今造船界中最为流行，受到很多船厂的青睐。国外的数字化造船现状我们以比较典型的日本、韩国为例做出说明。详细情况如表1-1、表1-2所示。
表1-1 日本数字化造船现状
表1-2 韩国数字化造船现状
2、国内发展现状
我国造船工业从1970 年开始，采用造船CAM 技术，使造船生产效率和加工质量有了较大的提高。20世纪80 年代后期，船舶工业统一组织开发了CASIS、CADIS 和 MIS 等造船造机系统，有力促进了船舶企业的信息化进程。随着造船 CAD/CAE 和 MIS 技术的发展，产品设计开始丢掉图板，新产品开发设计周期有效缩短，船舶企业现代化管理水平得到提高，船舶制造企业初具国际竞争力并不断壮大。
20 世纪 90 年代中后期，国际先进的造船软件如TRIBON、CADDS5 系统开始引进应用，骨干船厂应用三维建模技术建立产品电子信息模型。新技术的应用使国内造船水平上了新的台阶，产品建造总周期得到了有效缩短，产品建造质量明显提高。
CAD/CAM 技术的深入应用为推进集成制造技术提供了信息源头，CIM 技术和CIMS 开始在“沪东中华”、“渤海船厂”和“广船国际”等船厂开发应用。CIMS的应用使产品制造和管理信息集成，从而能够实现制造信息高度共享和企业制造资源优化，全面提高企业运行效率.同时，船厂和科研院所非常重视船舶建造关键工艺装备的更新和改造，引进了平面分段流水线，数控切割机等多种先进自动化造船装备；自主研究开发了CNC 切割机、数控肋骨冷弯机、数控弯管机等多种自动化造船装备。
近年来，沪东中华等厂所自主开发了船体建造软件，三维舾装管系设计系统，已在国内数十余家船厂应用；沪东中华已把“数字造船、绿色造船”作为企业发展的基本方针；江南造船正在建设“e 江南”，外高桥造船公司引进了体现先进造船观念和模式的韩国HANA/CIMS，并正在调试推进应用。沪东中华等单位已逐步开展了船舶企业制造资源配置计划和造船物流管理技术的研究和应用工作。
在企业网建设领域，发展更是迅速。如CSSC 总部建立了连接北京、上海、广州、九江四地的中船企业网和集团公司视频会议系统，建立了基于国际互联网，面向国内外船舶行业的服务性网站—中国造船网。各骨干造船企业计算机网络建设方面初具规模，计算机辅助设计制造与生产管理的软硬件平台初步建立，已为建立数字化船舶企业提供了扎实的硬件基础。
船舶工业的信息化建设使我国船舶产品制造能力和水平得到较大的提升，表1-3为我国骨干船厂数字化造船的现状。
表1-3 我国骨干造船厂数字化造船现状
（三）论文研究内容
生产设计涉及的方面和内容很多，主要对船厂生产设计中分段建模和图纸绘制进行研究，并与船舶生产设计工作的实际相吻合。造船是由一张张船板，一根根型材拼出来的，船舶建造时就必须把一条船分为几个分段，一个分段再分成几部分。各部分的各块版的大小和位置，各个型材的位置，各个附件的图纸及位置，各部分组合的工艺及要求等绘制成生产设计图。本项设计的任务就是进行生产分段装配图纸的绘制及相应的开发工作。
毕业设计要求完成生产设计图纸方面的部分工作。主要内容包括：船舶分段模型建模、船舶分段零件编码、船舶生产图纸的绘制，尤其是我所选取的76000吨双壳散货船EG22P分段（机舱中间甲板分段）生产图纸的绘制，要求所绘制图纸能达到船舶初步生产的要求。以上内容都要在此论文中体现出来，具体为用Solidworks建立分段三维模型，并依据模型生成生产设计图纸，此外本论文还要介绍船舶生产设计及数字化造船的发展现状，着重强调数字化造船在现代造船模式中发挥着不可或缺的重要作用。
二、船舶机舱段生产设计
（一）生产设计包含的内容
（1）建造方式；
（2）线型光顺；
（3）分段工作图；
（4）零件明细表；
（5）施工要领；
（6）焊接坡口形式；
（7）工艺符号；
（8）零件流向；
（9）图画要点
（10）胎架型式、胎架图（型值图）；
（11）套料图（包括型材、板材）；
（12）型材、板材手工下料图；
（13）数控切割数据；
14）加工样板信息；
（15）完工测量图；
（16）船台定位图；
（17）吊耳布置及加强图；
（18）脚手布置图；
（19）舾装开孔；
（20）机器基座补强；
（21）分段材料清单；
（22）质量、重心计算；
（23）焊接长度计算；
（24）分段涂装要领。
（二）进行船体生产设计所需的主要图纸
进行船体生产设计所需的主要图纸包括：总布置图、型线图、中横剖面图、典型节点图、外板展开图、分段划分图、相应区域的大段图等。下面对这些图纸作简单的介绍。
1、总布置图
总布置图是表示全船总体布置的图样，它比较集中的反映了船舶的技术、经济性能，是重要的全船性基本图样之一（如图21所示），它的主要用途是：
（1）表示船舶上层建筑的型式以及舱室、设备、门窗、通道等的布置情况。
（2）进行其它设计和计算的依据。如进行全船重量和重心位置计算，船舶设备设计和结构设计等的依据。
（3）作为绘制其它图样的依据。如绘制各类设备、系统布置图；门、窗、扶梯布置图；木作、绝缘布置图等的依据。
（4）在施工时，可作为具体施工的一张指导性图样。它能起到协调各机械、设备的相互关系，当它们之间发生矛盾时，以总布置图中的布置为准。总布置图对船舶建造时的舾装工作尤其有着重要意义。

图2-1 总布置图
2、型线图
型线图是表示船体形状和大小的图样，型线图要表达的船体形状包括外板的形状和甲板的形状。如图2-2，型线图分为中纵剖面、设计水线面、中横剖面，详细介绍如下：
中纵剖面：将船体分为左、右对称两部分的纵向（船长方向）垂直平面称为中线面。中线面剖切船体后所得剖面称中纵剖面。自尾向首看，其左边部分称为左舷，右边部分称为右舷。中线面与船体型表面的交线称为中纵剖线，它是由龙骨线及首、尾轮廓线所组成。中线面与外板型表面底部的交线称为龙骨线，与外板型表面首部的交线称为首轮廓线，与外板型表面尾部的交线称为尾轮廓线。
设计水线面：通过船体的设计吃水线（通常为船舶满载时的吃水线）所作的一个水平面称为设计水线平面。设计水线平面剖切船体后所得剖面称设计水线面。它与中纵剖面相垂直，并把船体分为水上和水下两部分。设计水线平面与船体型表面的交线称为设计水线。设计水线面的一半为半宽水线面。
中横剖面：通过垂线间长的中点所作的横向（船宽方向）垂直平面称为中站面。中站面剖切船体后所得剖面称中横剖面。它与中纵剖面、设计水线面相垂直，并把船体分为首、尾两部分。中站面与船体型表面的交线称为中横剖线。

图2-2 型线图（从上至下依次为中横剖面、中纵剖面图、半宽水线图）
3、中横剖面图
中横剖面图是船体中段范围内数个典型横向剖视图，它表示船体结构的基本情况的全船性结构图样，是校核和绘制其它结构图样的主要依据。中横剖面图通常由肋位剖面图和主要尺度栏组成。中横剖面图表达的内容有：横向构件肋板、肋骨、横梁以及支柱的尺寸、结构形式和相互连接方式；纵向构件，中桁材、旁桁材、舷侧纵桁、甲板纵桁、纵骨等；
外板、内底板和甲板的横向排列及其宽度；上层建筑纵向围壁的位置和板厚及扶强材的尺寸和结构形式；舱口的宽度及舱口围板的尺寸和结构形式；双层底、船舱及各层甲板间的高度及梁拱高等。图2-3为某散货船的机舱区大段图中一个典型剖面图。

图2-3 机舱区大段图的典型剖面
4、典型节点图
船体是由外板和纵横相交的构件所组成，船体纵向构件相互交互连接的地方称为节点。表示节点处结构详情的视图称为节点视图。如图2-4为某典型节点图。

图2-4 典型节点图
5、外板展开图
外板展开图主要用于表示全船外板的排列、厚度以及外板上开口的位置和大小的结构图样。如图2-5所示，它是一种船壳的近似展开图，主要用途是：
（1）与肋骨线图配合，确定外板的接缝和外板拼版的位置，作为船体放样时的依据；
（2）统计全船外板所需要的钢板数量和规格，以便订货或备料；
（3）作为计算船体重量和重心位置的主要依据。
所以外板展开图是生产准备和外板放样、下料以及拼版工作的施工依据。

图2-5 外板展开图
（三）船舶主要参数
本课程设计以某76000吨双壳散货船机舱区的EG22P分段为对象进行生产设计，这艘船的船型参数如下：
总长： 244.60米
垂线间长：233.00米
型宽：42.00米
型深：22.20米
设计型吃水：12.00米
载重量：76000吨
航速：不小于15.7节
三、机舱EG22P分段结构模型建立
（一）Solidworks建模软件简介
SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势，SolidWorks公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。Solidworks 功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks 的三大特点，使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。
Solidworks是一个优秀的三维计算机辅助设计软件,具有强大的三维实体造型功能、曲面造型功能、虚拟装配以及创建工程图等功能,它包含建模模块、装配模块以及工程图模块等,其中建模模块是引人船舶制图中的模块,建摸模块包含了草图、特征、曲面等工具,可以设计各种形状复杂的实体。工程图模块使设计人员方便地获得与三维实体图模型一致的二维工程图,当三维实体模型变换时,二维工程图也会同步更新。装配体模块是对零件模型进行装配,包含装配操作过程、配合方式选择、干涉检查、创建爆炸视图等,可以对实际装配进行仿真,增强了设计人员的空间想象能力,减少了设计时间。
（二）机舱段3D模型的建立
Solidworks是一个优秀的三维计算机设计软件，利用它建立EG22P分段的3D模型有利于更好的规划分段的生产设计，使生产设计过程更加直观。以下为通过EG22P分段的尺寸大小、空间位置信息建立分段3D模型的过程：
1、建立二甲板，如图3-1。

图3-1
2、纵骨和纵桁建模，如图3-2。

图3-2
3、横梁建模，如图3-3。

图3-3
4、建立横舱壁和扶强材，如图3-4。

图3-4

6、外板，肋骨建模，如图35。

图3-5
7、肘板建模，如图3-6。

图3-6
8、支柱建模，如图3-7。

图3-7
9、3D模型建立完毕，翻转使之更加直观，如图3-8。

图3-8
四、机舱EG22P分段生产图纸绘制
（一）AutoCAD简介
AutoCAD（Auto Computer Aided Design）是美国Autodesk公司首次于1982年开发的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。AutoCAD具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行。
AutoCAD具有以下特点：
⑴具有完善的图形绘制功能。
⑵有强大的图形编辑功能。
⑶可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。
⑷可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。
⑸支持多种硬件设备。
⑹支持多种操作平台
⑺具有通用性、易用性，适用于各类用户此外，从AutoCAD2000开始，该系统又增添了许多强大的功能，如AutoCAD设计中心（ADC）、多文档设计环境（MDE）、Internet驱动、新的对象捕捉功能、增强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能。
AutoCAD是适应当今技术的迅速发展和用户的需求而开发的跨世纪CAD设计工具，它实现了向Windows/Objects/Web/3D完整体系结构的战略转移，体现了世界CAD技术的发展趋势。AutoCAD已成为一种相当智能化的、具有强大三维处理能力和直观生动的交互界面的CAD平台设计软件产品。
（二）机舱EG22P分段3D模型
在Solidworks中建立好三维模型之后，可以生成到AutoCAD中的3D模型，通过这个功能可以方便地完成分段装配图的设计。本论文的重点不在于分段装配的设计，因此这里只简单生成几张分段在AutoCAD中3D图纸。下图中图4-1、4-2、4-3为从不同视角机舱分段的3D图纸。

图4-1

图4-2

图4-3
为了能够更直观地看清分段内部结构，我把分段二甲板隐藏，得到图4-4；把分段的二甲板、横舱壁和外板都隐藏得到4-5。

图4-4

图4-5
从以上我们可以看到Solidworks不仅具有优秀的三维建模功能，还能方便地将三维图形转化到AutoCAD中，生成CAD图纸，并且可以任意旋转和隐藏零部件来生成自己想要的图纸，这大大满足了船舶分段生产设计的需求，提高船舶生产设计的效率和准确率。
（三）机舱EG22P分段2D结构图
分段结构图是按船体分段划分的情况,以基本图样为依据，用较大的比例完整地表达分段结构的施工图样。它在船舶建造中的主要用途是:
（1）作为船体放样、加工、装配、焊接的施工依据。
（2）作为编订装配工艺、施焊程序、胎架设计、考虑工艺加强等工作的依据。
（3）作为编订材料明细表、准备原材料的依据。
（4）作为计算船体重量和重心位置的依据。分段理论重量可供分段完工后起重、运输分段时参考。
以下图纸为机舱EG22P分段2D结构图。图4-7为二甲板结构图，从这里我们可以看到构成甲板的很多平台板零件，并且这些零件都已经被编号过了。

图4-6 二甲板结构图

图4-7 Y=780纵剖面图
图4-7为纵剖面图，这里显示的是距离中纵剖面780毫米的EG22P分段纵剖面结构图。从图中可以看到扶强材、甲板纵骨、肘板等零件。

图4-8 Y=5460纵剖面图

图4-8为纵剖面图，是距离中纵剖面5460毫米的EG22P分段纵剖面结构图。从图中可以看到甲板纵桁、扶强材、肘板、支柱等零件。

图4-9 FR31横剖面图
图4-9为横剖面图，它表示31肋位的EG22P分段横剖面结构图。从图中可以看到肋骨、肘板、甲板纵骨、甲板纵桁等零件。
图4-10 FR35横剖面图
图4-10为横剖面图，它表示35肋位的EG22P分段横剖面结构图。从图中可以看到肋骨、强横梁、甲板纵骨、甲板纵桁、支柱等零件。

图4-11 甲板板拼板图
图4-11为甲板拼板图，从图纸可以看到拼成甲板的各块平台板的大小尺寸信息。
五、机舱EG22P分段生产图纸绘制
（一）零件与零件编号
零件是分段结构中不可再分解的实体。编码是一种代表事物名称、属性、特征、状态等按一定规则组合起来的符号和代号,对零件的编码有利于在船舶设计建造中对零件的识别，让船舶设计建造更加有序进行。
零件的编码有其特定的原则，具体说来为：1、要满足“两个一体化”区域造船的原则；2、要适应造船成本控制的需要；3、其所载信息应具有唯一性； 4、应适应计算机运作要求； 5、应考虑与国际接轨，即尽可能采用数字和英文与国际通用的字符；6、在满足要求的前提下，尽可能简单；7、应具有一定的科学性、实用性、整体性和系统性； 8、要具有可扩充性。零件码通常为数，可后继特定字母S和P。零件码数值的大小决定该零件在哪个阶段参加装配。
不同船厂对零件编码的具体方法不尽相同，以我课程设计所选取分段所在的沪东中华造船厂为例，该厂的零件编码方法可以简述为：数值1～60为部装零件，通常1到20为部件装配的母材零件，21到60为部件从属材；数值大于60的为散装零件；后继字母P表示拼板零件；后继字母S特指右舷零件；后继字母SP表示需拼板的右舷零件。
零件表是零件编号的汇总，零件表的编制是生产设计的重要内容，表5-1为我所完成的EG22P分段的零件明细表。

表5-1 分段零件明细表

019
19
平台板
12
二甲板
A
1

20
平台板
12
二甲板
A
1

21
平台板
12
二甲板
A
1

22
平台板
9
二甲板
A
1

23
平台板
9
二甲板
A
1

24
平台板
9
二甲板
A
1

25
平台板
9
二甲板
A
1

26
平台板
9
二甲板
A
1

27
平台板
9
二甲板
A
1

27A
平台板
9
二甲板
A
1

047
47
隔板
10
A－A
A
1

48
隔板
12
A－A
A
1

49
加强筋
HP260×12
A－A
A
1

050
50
隔板
10
A－A
A
1

51
隔板
12
A－A
A
1

52
加强筋
HP260×12
A－A
A
1

053
53
隔板
10
A－A
A
1

54
隔板
12
A－A
A
1

55
加强筋
HP260×12
A－A
A
1

083
83
肘板
10
LP15
A
1

84
加强筋
FB60×10
LP15
A
1

0110
110
腹板
12×550
LP4
A
3

111
面板
12×150
LP4
A
3

0112
112
腹板
12×550
LP4
A
3

113
面板
12×150
LP4
A
3

0114
114
腹板
10×550
LP6
A
1

115
面板
12×150
LP6
A
1

114A
腹板
10×5