船体型材下料图形系统的研究与实现

论文摘要

船体下料是船体设计制造过程的最初环节,直接影响船体制造的钢材利用率,关系着造船企业的经济效益。本文以某船厂的船体型材零件自动设计为实际应用背景,通过型材下料图形系统的开发,实现了型材零件图形的信息化和自动化,提高了工作效率,减少了原材料的消耗。本文在总结图形系统发展现状和发展趋势的基础上,通过长期的实地调研,分析了当前型材下料工作中存在的问题,提出了将GDI+图形技术和计算机辅助设计技术相结合的面向对象的构建方法,建立了型材下料图形系统的总体方案和功能模型,详细确定了各功能模块的作用。同时对关键技术进行研究,提出了使用动态链接库（DLL）和动态数组（ArrayList）相结合的方法解决型材零件参数lst文件的参数提取问题;利用序列化技术实现用户信息的简单保密。系统立足于船体下料的实际需求,重点对TRIBON参数提取和管理子系统、基于GDI+的型材下料交互图形子系统及DXF文件接口子系统进行了需求分析、详细设计及实现。系统以Microsoft Visual Studio 2005为工作平台,采用C#为编程语言。论文在TRIBON参数提取和管理子系统中,实现了参数提取的DLL,解决了TRIBON系统数据开放性不足的难题,实现了参数自动的合并统计和错误校验;在型材下料交互图形子系统中,运用.NET Framework中的GDI+技术对图形进行绘制及优化处理,解决了图纸中零部件图形与标注数据重叠的问题;在DXF文件接口子系统中,设计了生成DXF文件的三层结构,并使用AUTOCAD 2002和Calldxf.arx插件对生成的DXF文件进行验证。此外,为了便于零件图形在网络中的传输,还对使用XML建模技术来实现图形信息的统一描述做了初步探讨。本论文探索了一种将面向对象的设计理念、GDI+图形技术与计算机辅助设计技术结合并成功运用于船体下料的方法。通过在企业的实际应用,系统满足设计要求,运行效果良好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 计算机图形系统
• 1.2.1 计算机图形系统的发展及趋势
• 1.2.2 计算机图形系统在船舶业的应用及发展现状
• 1.3 课题研究意义
• 1.3.1 理论意义
• 1.3.2 应用价值
• 1.4 论文的主要研究内容
• 2 型材下料图形系统的总体方案
• 2.1 下料工作现状分析
• 2.1.1 下料工作概述
• 2.1.2 现状分析
• 2.2 总体功能模型及各功能介绍
• 2.2.1 TRIBON参数提取和管理子系统
• 2.2.2 基于GDI+的型材下料零件交互图形子系统
• 2.2.3 图形DXF文件接口子系统
• 2.3 开发平台工具及语言
• 3 TRIBON参数提取和管理子系统
• 3.1 参数文件结构
• 3.1.1 型材零件介绍
• 3.1.2 lst文件结构解析
• 3.1.3 partlist文件结构解析
• 3.2 零部件存储模型
• 3.3 参数提取和管理的实现
• 3.3.1 设计思想
• 3.3.2 提取实现
• 3.3.3 合并统计实现
• 3.3.4 排序实现
• 3.3.5 查询实现
• 3.3.6 错误校验实现
• 4 基于GDI+的型材下料交互图形子系统
• 4.1 图形绘制的设计
• 4.2 GDI+图形库
• 4.3 图形绘制的实现
• 4.3.1 绘制表面
• 4.3.2 坐标变换
• 4.3.3 图形绘制算法
• 4.3.4 标注的设计实现
• 4.3.5 零件端头的设计实现
• 4.3.6 虚零件的设计实现
• 4.3.7 图形系统附加功能
• 4.4 图形交互的实现
• 4.4.1 增加新坡口的实现
• 4.4.2 用户信息填写的实现
• 4.4.3 图形设置的实现
• 5 图形DXF文件接口子系统
• 5.1 零件图形DXF文件分析
• 5.2 DXF文件接口子系统的设计
• 5.3 DXF文件接口子系统的实现
• 5.3.1 DXF文件生成界面的实现
• 5.3.2 DXF文件生成模块的实现
• 6 零件图形的XML表示
• 6.1 XML简介
• 6.2 零件图形的XML描述
• 6.2.1 零件建模
• 6.2.2 图形约束规则
• 6.2.3 图形显示
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢