Orca3D rungon suunnittelu ja pintaviimeistely (Hull Design & Fairing)

Aluksen suunnittelu Orca3D:ssä alkaa runko mallista. Rungon suunnittelu on ainutlaatuinen yhdistelmä taiteellista ilmaisua ja teknistä analysointia, jotka yhdessä muodostavat luovan prosessin jossa aluksen esteettiset ja toiminnalliset vaatimukset kohtaavat.

Ohjelma jota käytät rungon muuttamiseen ideasta 3D tietokone malliksi pitäisi rikastuttaa luomisprosessia antamalla tarkkoja ja yksityiskohtaisia ohjeita. Orca3D:llä sinulla on täysi vapaus luoda millaisia tahansa runkoja, alku konseptista aina pintaviimeistelyyn asti, varmistaen samalla että rungossa toteutuvat tarvittavat hydrostaattiset ominaisuudet.

Orca3D:ssä on luotu NURBS pintana. Samalla kun Rhino tarjoaa monia tärkeitä pinnan luomis- ja editointityökaluja, Orca3D lisää ominaisuuksia jotka on tarkoitettu erityisesti rungon suunnitteluun, esimerkiksi:

Hull Assistans, runkojen välittömään luomiseen, erilaisten syöttömittojen ja muoto parametrien mukaan. Helppo runkosi pinnassa esitettävien osioiden määritys; asemat, takaosat, vesiviivat ja muut tasomaiset kaaret. Käyttäjä voi määritellä näille alueille tietyn värin, yhdessä kerrosten yhteydessä joihin niiden pitäisi olla sijoitettuna. Reaaliaikainen päivitys hydrostatiikalle kun rungon pintaan tehdään muutoksia. Rungon etuosan muodon hallinta kaarevuuden jatkumisen varmistamiseksi keulasta perään. Kontrollipisteiden helppo sijoittelu, joko interaktiivisesti tai Orca3D:n pisteen hallinta ikkunan kautta.

Kaiken tyyppisen rungot ja runko toiminnot voidaan mallintaa. Rungot voidaan luoda yhtenä pintana tai tarvittaessa useina pintoina. Työkalut kuten sekoittaminen, leikkaus ja pyöristäminen tarjoavat valtavia mahdollisuuksia ja joustavuutta.

Lisäyksenä rungon virtaviivaistamistyökaluihin, Orca3D tarjoaa uuden muun hallinnan mallisi organisoinnin helpottamiseksi. Se on yksi näkymä lisää kerroksissasi, mutta siinä on lisäksi yksittäinen objekti. Tämä tekee objektien nimeämisestä, valitsemisesta, niiden ominaisuuksien muuttamisesta ja niiden raahaamisesta kerroksesta toiseen helppoa.

Toinen mukava puu toiminto on nopea mallin osaan keskittymisen mahdollisuus: klikkaa vain hiiren oikeanpuoleisella näppäimellä kerrosta, alikerrosta tai objektia ja valitse ”Set View Part”. Loput mallista menee piiloon.

Hydrostatiikka ja koskematon vakaus (Hydrostatics/Intact Stability)

Rungon suunnitteluprosessi on muutakin kuin yksinkertaista estetiikkaa: rungon täytyy kohdata monet muut vaatimukset, mukaan lukien mitat, tilavuus, kelluvuuden keskusta ja vakaus. Sen vuoksi rungon suunnittelu prosessi ja hydrostatiikan ja vakauden analysointi pitää olla tiiviisti yhteydessä. Orca3D:ssä malli näille tehtäville on yksi ja sama: runko on suunniteltu käyttäen yhtä tai useampaa NURBS pintaa ja samoja pintoja käytetään hydrostatiikan ja vakauden ominaisuuksien laskemisessa. Itseasiassa, ne ovat niin tiiviisti yhteydessä että hydrostatiikka voidaan päivittää reaaliajassa, kun rungon pintaan tehdään muutoksia.

Mitkä laskelmat ovat mukana?
Orca3D laskee koskemattoman hydrostatiikan yhdessä tai useammassa vesiviivassa tai useiden tilavuuksien/ painopisteiden yhdistelmässä. Lisäksi kaikissa näistä olosuhteista oikaisevan varren kaari voidaan laskea. Laskettuihin arvoihin kuuluu:

Yleiset ja vesitason mitataksesi.
Integroidut arvot: tilavuus, siirtymä, kelluvuuden keskusta, märkäpinta.
Vesitason ominaisuudet: vesitason alue, flotaation keskusta.
Maksimi poikkipinnan data.
Rungon muotokertoimet: blokit, prisma, pystysuora prisma, enimmäisosiot, vesiviiva, märkäpinta.
Vakauden parametrit: poikittaisten ja pitkittäisten inertioiden ja vaihtokeskuskorkeuksien korkeudet.
Oikaisevan varren kaari: oikaiseva varsi ja ajokulma verrattuna kantaan, flotaatio tason yläpuolella oleva korko pisteen korkeus.

Millaisia aluksia voidaan analysoida?
Koska Orca3D laskee pinnan malliin perustuvia hydrostatiikka ominaisuuksia, käyttäen ensimmäisiä periaatteita, ei analysoitavien alusten tai objektien tyyppiä ole rajoitettu. Yksittäisrungot, monirungot, alukset joissa on potkuri tai keulapotkuri tunnelit.. Periaatteessa kaikkea mikä kelluu, tai vaikka uppoaa, voidaan analysoida Orca3D:ssä.

Millainen ulostulo on mahdollista?
Graafinen ulostulo muodostuu tasapaino flotaatio tason tasopinnasta jossa on mukana LCB ja LCF.

Orca3D tuottaa raportin johon kuuluu taulukkotiedot jokaisen flotaatoion tilasta, sekä tulosteet asianmukaisista parametreista. Raportti on luotu ja esitetty käyttämällä Microsoft Report Generaattoria: tiedosto voidaan sitten tulostaa, tai tallentaa Adobe Acropat® (pdf) tai Microsoft Excel formaattiin. Alla esimerkkejä ulostulon osista.

Mitkä ovat mallin vaatimukset?
Koska Orca3D käyttää pinta mallia hydrostatiikan ja vakauden laskemiseen, se on hyvin anteeksiantavainen mallin suhteen. Vaatimukset ovat seuraavat:

Mallin täytyy muodostua yhdestä tai useammasta pinnasta.
Pintojen täytyy liittyä yhteen täydellisesti.
Niin kauan kuin alue ei tule veden alle, sitä ei tarvitse sinetöidä. Esimerkiksi kansi ei ole pakollinen, jos littanan poikkipuun oletus kohtisuorassa keskitasossa on riittävä.
Pinnan normaalin suunnan pitää osoittaa veteen kaikissa pinnoissa (muuten niiden volyymista tulee negatiivinen).
Asemia tarvitaan vain kertoimen, poikkileikkausalan kaarteen ja enimmäisosion leikkauksen laskemiseen.
Malli voi olla puolikas tai kokonainen.

Nopeus/ teho analysointi (Speed/Power Analysis)

”Kuinka nopeasti se kulkee?” Orca3D nopeus/teho analyysi moduulilla on kaksi eri ennustus menetelmää: Savitsky-menetelmä nopeus/teho kaarien ennustamiseen harjanne rungoille, ja Holtrop-menetelmä nopeuden/tehon ennustamiseen tilavuus rungoille. Olemme integroineet HydroComp Drag Prediction kirjaston, luotettavien ja tarkkojen tulosten varmistamiseksi.

Suurin osa syöttöparametreista on automaattisesti laskettu mallillesi, vaikkakin käyttäjä voi syöttää tai ohittaa arvot. Tulokset ovat nopeasti luotu ja ammattimaisesti alustettu, ja sisältävät tarkistukset tulosten pätevyyden varmistamiseksi. Kaikki parametrit jotka ovat ennustus menetelmän alueen ulkopuolella ovat merkitty.

Analyysin tulokset lähetetään helppolukuisiin raportteihin joihin kuuluu yhteenveto syöttötiedoista, tarkistuksesi designisi parametreista verrattuna analyysimenetelmän rajoituksiin, ja suoritusarvot verrattuna nopeuteen. Mukana myös kuvaajat eri parametreista, ja lopullinen raportti voidaan tulostaa tai lähettää Microsoft Exceliin tai PDF:ään.

Lisäyksenä suorituskyvyn ennustamiseen, analyysi antaa tietoa siitä kuinka suorituskykyä voidaan parantaa Drag Reduction Analysis:n avulla. Neljä pääparametria arvioidaan ja annetaan suosituksia suunnittelusi optimointiin: höyläys palkki, pohjakulma, LGG sijainti ja akselin kulma.

Painon/kustannusten seuraaminen (Weight/Cost Tracking)

Minkä tahansa designin onnistuminen riippuu sen painosta ja painopisteestä. Nämä parametrit ovat vakauden, nopeuden, rahdin kuljetuskyvyn (paitsi matkustajille, säiliöille tai aseille), merikelpoisuuden suorituskyvyn jne. perusperiaatteita. Painon ja CG seurannan täytyy sen vuoksi olla jokaisen suunnittelu prosessin perusosa.

Kustannukset ovat toinen kriittinen tekijä designin onnistumisen kannalta, ja hyvä tekninen käytäntö edellyttää kustannustekijöiden olemisen läheisesti sidoksissa suunnittelu prosessiin.

Orca3D:n paino/kustannus seuranta moduuli lisää arvoa Rhino mallillesi osoittamalla paino ja kustannus parametrit objekteina mallissa tekemällä ja esittämällä yhteenvedon datasta.

Esimerkiksi, pinnalle joka edustaa rungon osaa voidaan määrittää paino per pinta-alayksikkö, ja mikäli pintaa muokataan, kokonaispaino ja painopiste päivittyvät automaattisesti. Kustannusparametri jaetaan materiaalikuluihin ja työvoimakustannuksiin, ja se voidaan antaa myös pinta-alayksikköä kohti. Samalla tavalla kaaret voidaan määrittää arvot pituusyksikköä kohden, ja täyttökuvioiden arvot voidaan antaa joko pinta-alayksikköä tai tilavuusyksikköä kohti. Lisäksi, kaaret, pinnat ja täyttökuviot, kuten myös kohde objektit voidaan määrittää absoluuttisilla arvoilla painon ja/tai kustannusten mukaan, se ei muutu objektia muokatessa.

Prosessin yksinkertaistamiseksi määrittämällä painon ja kustannusten arvot objektillesi, Orca3D.ssä on mahdollisuus luoda kirjasto varasto materiaaleista ja voit siirtää varasto materiaaleja mallissasi oleviin objekteihin. Esimerkiksi, voit luoda 5 mm teräslevyn painoyksiköllä per neliömetri, materiaalikulut per neliömetri ja työ/valmistus kulut per neliömetri.