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NAPA应用简明手册


NAPA 应用简明手册

2011.10

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安装 NAPA 的安装比较复杂。由于它原本运行在 UNIX 系统上,因此需要先在 WINDOWS 系统下 安装 Exceed 8.0。具体安装步骤参考 Installation_Instructions.pdf。 再安装 NAPA 2010.1 程序。注意用作服务器的主

机应选择 SERVER,而一般的用户选择 CLIENT 模式安装。作为服务器的主机安装完后,应将安装的 NAPA 目录以及 NAPA 下的 PR 目 录完全共享给对应的用户,并将 License 文件复制到 PR 目录下覆盖原来的 Napalicense 文件。作 为服务器的主机的 IP 地址应该与 License 文件中的 IP 地址对应。 在某些机器上安装后,在运行 NAPA 时会提示缺少 DLL 文件,可以在控制面板中选择系统- 高级-环境变量-系统变量中编辑 Path,加入路径..\Program Files\Hummingbird\Connectivity\ 10.1\Exceed。 (即 Exceed 的安装路径) CLIENT 模式的用户, 安装完毕后需要从作为服务器的主机上的 NAPA 目录中的 NAPA101.exe 文件启动运行 NAPA,可以在自己的计算机上建立快捷方式进行工作。同时在 NAPA 目录下的 MAN 目录中有详细的说明文件,大家也可以从 NAPA_manuals.html 文件上建立快捷方式到本地 计算机上。 在初次登录时,在 User Id 中键入 ADMINISTRATOR 即可登录。然后需要在 ADM-INST 下 添加用户。命令格式为 USER ID(ADM) ,具体用法可以用!EXPL USER 命令查看。同时也可以 直接键入 USER 查看目前的用户名列表。 1 2 界面 图 2.1 是启动界面,图 2.2 是登录界面,图 2.3 是系统主界面

图 2.1

图 2.2

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图 2.3 注意 TASK?>为主任务菜单,类似于 DOS 界面中的根目录。所有的子任务均建立在这个主任 务菜单下,如果在一个子任务中想到另一个子任务中去,一般都需要先回到这个主任务菜单下, 再去别的子任务下。 回到上级任务的命令为 END, 直接回到主任务菜单的命令为!END

图四 图四为一些主要的子任务目录
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新建项目 在系统主界面中选择 File -> New Project ...

图五 Project Name 可以输入项目名称,今后就以这个名称出现在项目列表中,注意要以字母开头, 不要使用数字开头,不然会导致今后无法复制该数据库,对维护不利。 Initial Version 为初始定义的版本,在一个 NAPA 数据库中可以有许多个版本,默认初始值是 A, 以后每次打开该数据库, 就会以 A 为默认打开的版本, 以后如果需要改动默认值, 可以在 ADM 子任务中修改。同样不要使用数字开头,并且版本名字最好不要超过三个字母,否则会导致以后 无法删除该版本。 Descriptive Text 为一段注释性的文字,此项必须要填。 Status of Project 有三个选项,其中 Public 表示该项目可以被所有的其他 NAPA 用户打开,修 改,调用。Private 表示该项目只能被创建它的用户和系统管理员打开并修改。Controlled 据 NAPA 的人建议一般不要选择,因为他和具体的网络条件有关,所以有时会导致一些奇怪的问题。 File Location 表示将你的数据库文件存放的位置,一般选择 Default,这样就会存放到 NAPA 目录的 pr 子目录下,当然可以选择 Defined,将文件存放到其它的目录中,但建议不要放到自己 的硬盘和其它只有自己才能访问的网络目录中,这样会导致别人无法调用你的数据库文件,有时 会在项目列表中产生一些垃圾,造成系统管理员无法正常地管理。如果有外来的 NAPA 数据库, 可以将其放在 pr 目录下,在主任务菜单下键入 TASK?>Proj 项目名称 即可以将其加入项目列表中,下次就可以象其它新建的项目一样在列表中打开了。 Reference Dimension 中是输入一些基本的主尺度数据,其中 Initial Frame Spacing 可以先输入 1,再到下面所提到的 REFERENCE SYSTEM 中去改。 Options 中的选项一般应该选择,它会自动更新该项目的 REFERENCE SYSTEM 4 定义 REFERENCE SYSTEM

在新建了一个 NAPA 项目后,首先需要定义这个项目的 REFERENCE SYSTEM。在主任务 菜单下键入 REF:
TASK?>REF 4

REF?>LIS

A +

应对下列各项进行检查,并根据需要修改。
Reference dimensions TDWL 12 AP 0 FP 233.0 XMIN -4.9 XMAX 239.6 BMAX 42.0 TMAX 15.5 HMD 21.9 HSD 0 HMAX 60 SHEL 0.017 KEEL 0.02 RHO 1.025 design draught aft perpendicular fore perpendicular aft end fore end maximum breadth maximum draught height of main deck subdivision draught total height shell thickness keel seawater density given given given given given given given given undefined initial given given initial 设计吃水 尾垂线位置 首垂线位置 最后点 最前点 型宽 结构吃水 主甲板高度 计算概率论破舱中的装载水线 最大高度 板厚 船底板厚度 海水密度

FRAMES 0, 0.7, 14,0.7875, ... 肋位表 (其中第一个 0 是指 0 号肋位距纵向零位的距离,如果纵向零位取在船舯,该值应为一个负值) WEBS not defined 纵向定义位置,相当于另一套坐标系 LONG not defined 横向定义位置,同上 VERT not defined 垂向定义位置,同上 PROF PROFILE lateral profile missing 轮廓线, 可以之后定义一条名为 PROFILE 的 CURVE 坐标系定义 (1) 首倾为正,(-1) 尾倾为正 BAY 位定义 (-1) 从前到后,(1) 从后到前 可以用#W 和#L 代替#WEBS 和#LONG

COOR RIGHTHANDED TRIM BAYN LW ON

coordinate system sign of trim by head bay numbering abbreviation of LONG/WEB

Identification and background 此类仅为参考变量,不影响计算结果。 SNAM 'ASIAN FAVOUR' ship name YDNR '502TEU 4-5' yard number OWNE 'CSGC' owner FLAG 'China' country CLAS 'CCS' classification authority NAVA 'Unrestricted' navigation area SHTY 'Container' ship type PRTY 'MAN-B&W 12K90MC-C' propulsion machinery Various parameters NPA 0 PAYL 0 VSS 25.7 PBT 54246 SUBD PROB DP 8.3 HPRO 4.4 XPRO 5.11 变量定义,可添加。 number of passengers weight of payload service speed engine power subdivision Diameter of the propeller Height of the shaft line from the bottom line X-coordinate of the propeller from AP 以下三项均为添加项, 用来计算螺旋桨浸深

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文件结构

按照图五的设置, 一旦新建了一个项目, pr 目录下就会产生两个文件 p1234.db 和 p1234.sd。 在 其中 p1234.db 被称为 project database,在打开这个项目时默认打开到 UNIT1 中;p1234.sd 被称 为 secondary database, 默认打开到 UNIT4 中; pr 目录下还有一个 sysdb.db 是 system database, 在 只有系统管理员才能对其进行写操作,系统管理员可以将宏和其它一些公用的设置存放到里面, 方便大家调用,系统默认打开到 UNIT2 中;还有一个 napa021.db 称作 NAPA database,是 NAPA 公司的数据库,我们用户无法进行写操作,但可以从中调用设置和宏,其中包含了许多有用的宏 和信息,在我们自己编制宏时可以参考,系统默认将其打开到 UNIT7 中。
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图六 根据图六大家可以看到,当我们试图执行一个宏的时候,系统将按照先 UNIT1(UNIT4)再 UNIT2 再 UNIT7 的顺序进行查找。所以同名的宏在 UNIT1 和 UNIT4 中有最高的优先权,其次 是 UNIT2,最后是 UNIT7。 6 定义 CURVE NAPA 中 HULL 是由 CURVE 组成,CURVE 定义中有以下一些要点: *(星号)表示按照输入的点的顺序生成曲线,如果不用,将按照默认的顺序生成曲线。 YX 和 XY 的含义不同,在 NAPA 中,默认以第一个字母的坐标顺序排列点。但不论 YX 还是 XY,不影响输入时坐标的顺序。输入坐标的顺序应为 XYZ。
CUR example1 Z, 0 XY, *, (2, 2), (3, 4), (4.5, 3), (3.5, 1), (2, 2) CUR example2 Z, 0 XY, (2, 2), (3, 4), (4.5, 3), (3.5, 1), (2, 2) CUR example3 Z, 0 YX, (2, 2), (3, 4), (4.5, 3), (3.5, 1), (2, 2)

图七 可以为每个点定义入角和出角,格式如下: A1/, P, /A2
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表示点 P 的入角为 A1,出角为 A2。 XY, A, /45, 0/, B, /60, C, D, /-30, E 表示 A 的出角为 45 度,B 的进角为 0 度,出角为 60 度,C 的进出角无定义,D 的出角为-30 度,E 的进角无定义。

图八 <> 表示生成折线,而不是曲线。 XY, <>, A, B, C, D, E, .....

图九 SC 在 NAPA 中的边界条件主要有以下几点: SC M 只用在 FRF,FRA,FRM 上。 SC P 只用在 FBA,FBF,FSA,FSF 上。 SC -//- 如果要经过该线的 SURFACE 在此线上不连续, 可以使用。 如: TRANSOM,BOSS, DECKF,DECKA。 推荐输入时使用 SECTION,并将船体分为首部,尾部和平行舯体进行输入,基本顺序如下: 尾部 FRA(FRM)(尾部平行舯体) ,STERN(尾部中心线) ,TOPA(尾部顶线) ,TRANSOM(尾封 板) ,BOSS(桨毂) ,FSA(尾部边平线) ,FBA(尾部底平线) ,DECKA(尾部甲板) ,SECTION (站线) 。 首部 FRF(FRM) (首部平行舯体) ,STEM(首部中心线) ,TOPF(首部顶线) ,FSF(首部边平线) , FBF(首部底平线) ,DECKF(首部甲板) ,SECTION(站线) 。 对于每一根经过 STERN, STEM, FBF, FBA, FSA, FSF, FRM, FRF, FRA 等的线,都应考虑加入 出入角的定义。
CUR YZ XY FRF4 (-0.518,9.649), (19.54,0.56) FRM, /0, ST100, ST110, ST120, ST130, ST140, ST150, ST160, ST165, ST170, ST175, ST180, ST185, ST190, ST195, ST200, ST211, 90/, STEM

如果在指定的平面上,插值线与某根线有多于一个的交点,可采用下面的方法: STEM/Z<5 表示找在 Z<5m 的位置上的点 STEM/Z>5 表示找在 Z>5m 的位置上的点 STEM/Z=#5 表示找 Z 最靠近 5m 的位置上的点 在球艏和尾轴的附近,经常会遇到这样的线。
CUR stem; y, 0 XZ * frf, -/, (195, 0), 90/, (210, 5.74), 180/, (204, 9), (202.7, 9), (200, 10), /50, (212.5, 25) 7

CUR YZ CUR ZY

frblb; x, 201 * 0/, stem/z=#10, -90/, tf1, 180/, stem/Z<5 frf10; x, 201 50/, stem/z>10, 60/, deckf

图十 输入坐标时可以使用绝对坐标、肋骨号以及其他的方法。如: 100,#100,#WEB100,#LONG100,#VERT100… 在输入线型的时候,不推荐使用肋骨号。因为一旦肋位发生变化,就会影响线型的情况。 可以使用菜单 TOOLS>GEOMETRY WINDOWS 查看生成的 CURVE。 7 定义 SURFACE 定义 SURFACE 的基本的命令格式为
SUR THR [OUT name 'descr. text' curve1, curve2, curve3, ... x, y or z]

其中最后一行是可选项,缺省值是 OUT Y,即 Y 的正方向作为 SURFACE 向外的方向。 在输入了船体的 SECTION 线后,我们需要定义一些插值线,把 SURFACE 划分为网格状,只 有这样,得到的结果才会是正确的。插值线的定义要注意以下几点。 生成的网格尽可能是四边形,多于四边形的网格最好要避免,三角形要尽可能地少。 四边形中尽可能不要有角度很小的锐角。 插值线经过的任何一条准备用于定义 HULL 的线,都应加入其定义。 插值线的定义方法可参照下例。

图十一 在定义完所有需要加入船体定义的 CURVE 后,可以很方便地定义主船体
SUR, HULLF, P THR FRF, STEM, DECKF, FSF, FBF, SN, FRF1, FRF2, FRF3 TF1, TF2, TF3 OK 8

SUR HULLA THR FRA STERN DECKA TRANSOM FSA FBA TA1 FRA3 TA2,FRA1 FRA2 TA3 OK SUR HULLM THR FRA FRF CLM DECKM FSM FBM SUR HULL COM HULLA HULLM HULLF OK

HULL 生成后,应使用 PREP HULL 命令检查并修改,只有当主窗口中没有错误提示的时候, 才能保证 HULL 是正确的,可以著手准备下一步的工作。 某些特殊的 SURFACE 可以参考 NAPA 的原版英文说明书,其中较为有用的是 Cylinder 和 Double Cylinder
CYL, TUNNEL AXIS, (74.2, -5, 1.4), (74.2, 5, 1.4) FORM, R=0.6 CLOSE

图十二 这个 Cylinder 可以用来定义首侧推孔,同时 Cylinder 还有另一种变形的用法:
CYL, DECK Y, -16 XZ, ><, (-5, 10), (100, 10), (100, 13), (130, 13) GEN, Y, 32

图十三 在这个例子中是用来定义甲板的,事实上主要用来定义集装箱船的货舱区域和散货船油轮的 槽形舱壁和货舱壁较为实用。对于带脊弧和梁拱的甲板,可以使用 Double Cylinder
CUR YZ CUR XZ GENERATOR; X, 0 (-16, -1), (0, 0), (16, -1) BASE; Y, 0 (-5, 10), (50, 9), -/, (100, 11), /-, 14), /-, (110, 14.4), (130, 15)

-/, (100,

DCY, DECK BASE, BASE GEN, GENERATOR

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图十四 注意在定义 GENERATOR 线的时候用的是 X,0,而不是 X,-5,因为在生成 SURFACE 的时候, BASE 线定义中坐标是相对于 GENERATOR 线的坐标,即相对坐标,而不是绝对坐标。曾经发生 过由于这里定义有误,造成艏部的某些舱室无法定义的问题。 8 关于 TEXT EDITOR

TEXT EDITOR 是 NAPA 系统中最为常用的工具。在这里可以打开几乎所有 NAPA 数据库中 的文本文件及宏进行编辑,同时也被用来输入船体的定义,并保存到文本文件中去,它可以很好 地支持剪贴和拷贝的命令,方便与外部文本之间的联系。可以选择菜单 TOOLS>TEXT EDITOR 打开界面,并且可以同时打开多个 TEXT EDITOR。 图十五 在 TEXT EDITOR 窗口中有一些快捷按键, 其中的 OPEN 是打开 NAPA 数据库中保存的文本, 而 GET 是打开 NAPA 数据库中的已经被接受的定义。 二者是有一些区别的。 APPEND 是将 NAPA 数据库中的定义添加到当前的文本的末尾。RUN 是运行当前文本框中所有的定义。 注意, TEXT EDITOR 窗口中输入的数据和命令并不会直接反映到 NAPA 数据库的定义中, 在 一定要在窗口的快捷按键上选择 RUN 后,才会运行窗口中的内容,将它们输入到 NAPA 数据库 的定义中。 在具体使用中, 最好将所有的 CURVE 和 SURFACE 的定义存放到一个文本中, 所有的修改和 添加工作都在 TEXT EDITOR 窗口中进行。 修改完毕后, 选择 RUN, 将所有的定义重新运行一遍。 如果发现定义有误,可以在 TEXT EDIT 窗口中选择 UNDO,取消所作的修改,再选择 RUN,更 新所有的定义到原来的状态。同样的,后面所有的定义比如说 ROOM、SOUND PIPE、OPENING 等都可以单独存放到相应的文本中去。 由于 NAPA 的的具体定义只能在相应的子任务目录中运行,因此在每个文本的开头最好添加 相应的命令头。以定义 CURVE 和 SURFACE 为例,由于只能在 DEF 子任务目录中运行定义,因 此最好添加以下命令:
!END DEF 回到主任务目录 进入 DEF 子任务目录

这样整个 TEXT EDITOR 中的文本就类似于一个宏。不论在什么目录下,都可以运行该文本。 9 关于 GEOMETRY WINDOWS

这是另一个非常常用的 NAPA 工具,主要用来查看定义的情况,看是否是自己想要的图形。 在这里可以打开已经被系统接受的定义,主要是 CURVE、SURFACE 和 ROOM,可以从各个角度 查看定义是否光顺,是否存在问题。

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关于 HULL SURFACE EDITOR
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HULL SURFACE EDITOR 主要用来光顺线型。可以说是加强版的 GEOMETRY WINDOWS。

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船体变形 TRANFORMATION

有相应的子任务目录 TRA。具体的变形方法参考说明书,上面有比较详细的例子,可以参考 使用。 12 定义 ROOM ROOM 基本定义如下:
ROOM WBT3P 'NO.3 WBT PT' LIM #223, #259, 0, HULL, 0, 2.08 ADD #223, #233, LCH21, HULL, 2.0, 4.6 ADD #233, #241, LCH22, HULL, 2.0, 4.6 ADD #241, #251, LCH23, HULL, 2.0, 4.6 ADD #251, #259, LCH24, HULL, 2.0, 4.6 RED #257, #259, 1.7, 3.4, 1.325, 2.0 RED #223, #225, 5.1, 7.65, 1.325, 2.0 RED #223, #227, 0, 2.55, 0, 2.0 ROOM WBT3S 'NO.3 WBT SB' REF WBT3P ROOM WBT1C 'NO.1 WBT C' LIM #295, #309, 0, HULL, 0, 15 SYM 输入次序为,纵向后、纵向前、横向负方向、横向正方向、 垂向低位、垂向高位 加入定义

减去定义

定义对称舱

左右都加入定义

在加减定义时,NAPA 运用了布尔运算,因此不必担心定义中重叠的部分被重复计算,或被 少算。 NAPA 缺省的是以左舷为正。在此前提下,单独定义右舷的舱室时,要注意输入的横向舱壁 的次序。 需定义 STABHULL 以计算完整稳性,DAMHULL 以计算破舱稳性。 对于某些复杂的舱室, 可以加 CSECT 50。 该命令用于控制计算剖面的数量。 建议对 STABHULL 和 DAMHULL 都加入 CSECT 200。 这样它们的计算剖面的数量至少为 200, 可以保证计算的结果。 同样可以使用菜单 TOOLS>GEOMETRY WINDOWS 查看生成的 ROOM。 如果在定义 ROOM 时发生问题,一般都是因为它涉及的 SURFACE 的定义有问题,这时需要 及时修改,保证后面的结果。要注意主窗口中的错误提示,它可以帮助我们较快地找到错误的原 因。 13 定义 ARRANGEMENT

ARRANGEMENT 是一个 ROOM 的集合, 可以针对不同的任务定义不同的 ARRANGEMENT, 如完整稳性,破舱稳性等等。缺省 ARRANGEMENT 为 A。 基本操作方法如下:
TASK?>SM 进入 SM 模块 * BEGIN Definition and drawing (GM) * --- ARRANGEMENTS --SM?>NEW A 新建一个名为 A 的 ARRANGEMENT。 SM?>!SEL TYPE=R 选择所有 ROOM 62 items selected, names stored in array LIST SM?>ADD LIST() 添加到 A 中 SM?>SAVE 保存,如果以前存在,用 REPLACE 11

SM?>REG A PERM

把 A 定义为缺省的 ARRANGEMENT

然后在主窗口打开 TOOLS>TABLE EDITOR, 在 FILE 菜单中选择 Treat,选择 ARR*A。出现 的就是 A 的 ARRANGEMENT。可以删除一些不需要的舱,然后为其他舱定义 PURP, 可以在 PURP 栏中点左键两次,然后右键一次,这时会出现下拉菜单,在其中选择相关的类 型。 如果想知道每一项的含义, 可以点击 File>Treat>PAR*STD, 出现的是保存在 NAPADB (DB7) 中的标准定义。可以根据需要将其修改后存入 Project Database(DB1) ,或 System Database(DB2)。 另外有一种定义方法是将每一类的舱定义成一个小的 ARRANGEMENT,比如将所有的燃油 舱定义到 HFO,货舱定义到 CH,压载舱定义到 WB,柴油舱定义到 DO,淡水舱定义到 FW, 滑油舱定义到 LO,空舱定义到 VOID,在机舱内的小的油水舱定义到 MISC, 其他的一些机器处 所定义到 ME。然后将他们组合成 A 和 DAM。定义如下: COM A CH HFO WB DO FW LO COM DAM CH HFO WB DO FW LO VOID MISC ME 定义结束后,可以用 TOOLS>SETUP EDITOR 中建立视图,以便以后配载时使用。 一个好的视图可以基本替代总图,在输出装载状态时可以直接输出装载图形。具体的用法可以参 考 NAPA 英文说明书。 可将生成的视图导出为.DXF 文件,以便调入 AutoCAD 中查看。 14 查看静水力

可以使用菜单 TASK>HYDROSTATIC>HYDROSTATIC

请注意 T 的定义,当船横倾时,T 并不等于左吃水加右吃水除以二。尤其在查看破舱报告时,应 与别的软件的报告的吃水区分开。

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如果不想使用菜单模式,也可以用命令模式:
TASK?>HYD * BEGIN HYDROSTATICS (HYD) * HYD?>ARGS HULL STABHULL T (3, 15, 3) DISP not given TR 0 HEEL 0 RHO 1.025 LWX not given CGXW not given WAVE ...

;** hull name ;** draught, moulded ;** total displacement ;** trim ;** heeling angle ;** density ;** lightweight ;** cgx of lightweight ;** wave 13

M T M DEGREE T/M3 T M

WLS OFF HYD?>LIST HYD

;** waterline sections

T m 3.125 6.250 9.375 12.500 15.625

DISP t 13253.7 27441.2 42367.1 58151.2 74524.4

LCB m 98.657 96.817 95.022 93.009 91.217

KMT m

CB

WLA m2 4326.0 4532.9 4796.4 5043.4 5168.2

MCT tm/cm 320.2 357.3 419.4 486.2 518.4

TPC t/cm 44.3 46.5 49.2 51.7 53.0

27.824 0.5729 16.794 0.5945 14.234 0.6124 13.720 0.6306 14.007 0.6467

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查看舱容

可以使用菜单 TASK>COMPARTMENT>COMPARTMENT, 基本用法与 HYDROSTATIC 类似。 请参见上一节。在此,主要说明一下 SOUNDING 管的定义。 NAPA 中 SOUNDING 管有四种形式:

MU MS RU RS

Manual Ullage Manual Sounding Remote Ullage Remote Sounding

我们通常使用的是 MS,具体步骤如下:
TASK?>CP * BEGIN COMPARTMENT HYDROSTATICS (CP) * CURRENT ARRANGEMENT:A CP?>PAR PAR?> DEV, APT, MS, (#14-0.1, 0.15, 9.97), (#14-0.1, 0.15, 20.345) PAR?>CAT Sounding devices defined Compartment Devices APT MS PAR?>

注意:管子的名字应与舱室的名字一一对应。 要输出 SOUNDING 表时,应设置 SDE 为 MS,并设定 GSTEP。
TASK?>CP * BEGIN COMPARTMENT HYDROSTATICS (CP) * CURRENT ARRANGEMENT:A CP?>ARGS COMP APT ;** compartment name ARR A ;** arrangement H not given ;** height from tank bottom M STEP 0.5 ;** height step for tanks M 14

GAUGE not given GSTEP 20 VOL not given VSTEP not given FILL not given FSTEP not given SDE MS TR 0 HEEL 0 RHO not given RED not given REFZ 0 DMODE not given TRRANGE not given WLS OFF CP?>LIST

;** gauge CM ;** gauge step CM ;** volume M3 ;** volume step M3 ;** filling degree % ;** filling step % ;** sounding device ;** trim M ;** heeling angle DEGREE ;** density T/M3 ;** steel reduction % ;** reference z M ;** control for dummy values ;** trim range M ;** waterline sections

--------------------------------------------------------H VNET CGX CGY CGZ m m3 m m m --------------------------------------------------------0.00 0.0 9.40 0.00 9.60 0.5 0.50 0.6 9.30 0.00 9.91 2.4 1.00 4.4 8.63 0.09 10.34 14.7 1.50 19.8 7.89 0.11 10.76 51.9 2.00 61.8 7.05 0.07 11.20 120.4 2.50 149.2 6.15 0.04 11.59 220.0 3.00 289.9 5.26 0.03 11.97 343.4 3.50 491.8 4.29 0.02 12.34 449.7 4.00 733.7 3.63 0.02 12.67 510.0 4.50 997.8 3.22 0.01 12.99 544.1 5.00 1276.1 2.95 0.01 13.28 567.7 5.43 1521.3 2.79 0.01 13.53 582.9 --------------------------------------------------------CP?>

AWP m2

CGXA CGYA m m

9.40 9.16 8.30 7.35 6.33 5.21 3.65 2.52 2.14 2.03 1.98 1.95

0.00 0.00 0.14 0.08 0.03 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01

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定义空船重量分布

针对不同的状态,可以定义不同的空船重量分布。其缺省的空船重量分布名为 A。 我们目前使用的方法是将其分成一些小项输入。因此需要先建立一个空船重量要素表 (LIGHTWEIGHT ELEMENTS)。在主窗口打开 TOOLS>TABLE EDITOR, 在 FILE 菜单中选择 OPEN:

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16

这样,我们就有了一个名为 A 的空船重量要素表,然后定义一个空船重量分布。基本操作如下:
TASK?>LD 进入 Loading Condition 子任务 * BEGIN Loading conditions (LD) * Assumed arrangement version = A Arrangement A made current LD?>LGDEF 进入空船分布定义任务 Enter lightweight definition Current version: A LIG?>CAT LIG 显示已有的空船重量分布 A 2002-10-25 9:57 LIG?>CAT ELEM 显示已有的空船重量要素表 Name Date Time B 2002-10-25 8:13 ELEMENTS 2002-10-25 8:09 2 items listed LIG?>DES ELEM B 显示空船重量要素表 B 的定义 ** NAME WEIGHT X Y Z XA XF ELE NO.1 985.0 3.78 0.00 15.50 -6.00 12.95 '' ELE NO.10 96.0 37.31 0.00 15.50 9.80 64.82 '' …… ELE NO.9 586.0 260.97 0.00 15.50 252.39 272.69 '' ** TOTAL 24825.9 114.61 0.00 15.50 LIG?>NEW B 定义一个新的空船重量分布 B LIG?>ETAB GET B 从空船重量要素表 B 调入信息 LIG?>SAVE 保存 LIG?>CAT LIG 显示现有的空船重量分布 A 2002-10-25 9:57 B 2002-10-25 10:02 LIG?>DES LIG B 显示空船重量分布 B 的定义 ** Lightweight version B ** ======================== ** Date 2002-10-25 10:02 ** Origin calculated from lightweight elements DIST,ELEM; WEI, 24825.9; ** (t) CG, 114.608, 0, 15.5; 17

TEXT

LIG?>

除此之外,我们还可以使用别的方法来定义空船重量,具体的方法参见 NAPA 的原版说明书。 17 定义装载状态

LD?>DES SEATRIAL ** Loading condition SEATRIAL LOAD DO 222.373 DOTP LOAD DO 213.214 DOTS 基本定义方式,在舱内加装载 LOAD FW 129.796 DWTP LOAD FW 129.796 DWTS LOAD HFO 100 FOT2P LOAD HFO 100 FOT2S LOAD WB 1000 HEELTKP LOAD WB 1000 HEELTKS …… MASS CON/MAN, 20.00, (100,0,26.5), 77, 148 加固定重量 MASS CON/MISC, 1570.00, (73.7,0,10.1), 25.08 LD?>

同样,我们可以在菜单中选择 TASK>LOADING CONDITION>LOADING CONDITION 对装载 状态进行定义 在 LD 下,可以用 ARGS 命令设置相应的参数:
HULL RHO MODE HEEL ARRV LIGV FRSV SLACK WAVE YREF DFL OPARR ROP SYTOL FORCE STLIM TLIM IDMODE LD?> STABHULL 1.025 LFIX SRED USTR 0 5 10 20 30 40 45 50 60 70 75 A A STD not given not given ON not given not given not given 0.01 not given not given not given not given ;** hull name ;** density ;** calculation mode ;** heeling angle ;** arrangement version ;** lightweight version ;** free surface version ;** slack limit ;** wave ;** fix ycg at 0.0 ;** deflection of the ship ;** opening arrangement ,** relevent opening ;** symmetry tolerance ;** force heel side & range ;** strength limits ;** draught limit ;** identification mode T/M3 DEGREE

M

其中下列参数应该在计算时予以关注: YREF 应设置为 OFF,这样在计算时会考虑横倾的影响。如果设为 ON,计算时将不考虑横倾。 SLACK 的默认值是 0.98 0.01,这样当液舱装载小于等于 1%或者大于等于 98%时就不考虑它的自 由液面,因此需要将其改为 1 0.001,可以保证自由液面计算正确。 ROP 需要加入船上的开口定义。对于完整稳性来说,一般只需要定义非保护性开口的位置即可。 定义方法如下:
OPE UP1 'NO.15 HATCH COAMING' TYPE UNPROTECTED POS (#14,18.02,26.15) CONNECT SEA,CH7 对于完整稳性来说,CONNECT 无需定义。 …… 有了开口(Opening)后,还可以定义开口组(Opening Group) OGR, OALL 定义 OPENING GROUP 18

OPE, UP1,UP2

然后在 LD 下用 ROP 将其设为相关的开口。也可以用 IRO 将相关的开口设为不相关。
ROP OALL IRO ALL 将名为 OALL 的 OPENING GROUP 设为相关 将所有的 OPENING 设为不相关

STLIM 参数可以用来添加强度限制曲线,在设计初期或者有了船级社退审意见后,我们可以将剪 力和弯矩的限制值定义到 NAPA 数据库中,这样在输出和检查最终的结果时可以直接显示强度的 百分数,便于检查。 在 LD 下定义强度限制曲线(单位为吨或吨米) 。
LCUR SFSEA 定义 SF 限制曲线 SF (-6.5, 0), (#40, 40000), (#305, 60000), (#323, 0) OK LCUR BMSEA 定义 BM 限制曲线 BM (-6.5, 0), (#50, 40000), (#323, 0) OK LCGR SEA BM BMSEA SF SFSEA OK STLIM SEA 定义限制曲线组

加入定义

FRSV 对自由液面规则进行设置,其中我们常用的命令格式为:
FRSV 'group/subgroup rule info' ... 其中: group: 舱组的名字,可以用下面几类方法定义 *class: 与我们在 Compartment Parameter 中定义的 CLASS 参数对应。 load: 液舱装载的类型,比如:BW=ballast water. ALL: 所有的液舱。 OTHERS: 所有还未定义自由液面规则的舱。 (t1...tn): 指定的液舱。 subgroup: 上述舱组的细分类(可选) ,主要有下面几类: ALL: 全部舱。 SLACK: 其中的部分装载的舱 MAX: 根据后面的 rule 规则计算的自由液面最大的舱(不论是否装有液体) 。 MAXL: 同上,但不考虑空舱。 +SLACK: 相当于 MAX+SLACK,即只考虑部分装载的自由液面最大的舱。 如果在定义时不定义 subgroup 规则,则 NAPA 中会根据 rule 的定义默认用下列规则: rule subgroup REAL ALL (=SLACK) IMO MAX R50 MAX MAX MAX others: ALL 计算自由液面的规则,其中我们常用的有以下几类。 IMO: 根据 IMO 749 中的方法进行计算。 REAL: 根据舱内实际的液面形状计算的自由液面值,计算大倾角稳性时也是采用横倾后 的液面形状进行计算。 R50: 计算使用 50%满舱时的实际的自由液面。 it: 指定一个值。计算大倾角稳性时会用 sinθ的方法。 MAX: 使用该液舱的最大的自由液面计算。计算大倾角稳性时会用 sinθ的方法。 19

rule:

info:

附加的计算规则,其中 frac: (小舱规则) 即只计入那些在横倾 30 度角时的自由液面大于 0.01 倍的空船重量的液舱。 只对 subgroups 为 MAX,MAXL 和 SLACK moment)/(lightweight) (m). For, frs moment is calculated at 30 deg heeling and default value for 'frac' is 0.01m. For other subgroups, frs moment is calculated at the upright and default value is 0.0m.

Examples: FRS '*B IMO' 'OTHERS REAL' bunkers with IMO, others with real moments (default) FRS 'ALL IMO' rule IMO (subgroup=MAX) will be applied to all load groups FRS 'ALL/ALL IMO' rule IMO will be applied to all liquid tanks FRS '*C REAL' 'OTHERS IMO' rule REAL will be applied to all classes, whose name begins with letter C (CARGO), other load groups with rule IMO FRS '*C REAL' as above but only CARGO tanks will be taken account FRS 'BW0 0' 'OTHERS IMO' free surface correction will not be calculated for load BW0, other load groups with rule IMO FRS '(T10) 100' '(T20) 120' '(T30) 300' corrections given directly for given tanks. Moment curve=sinus FRS 'ALL 0' corrections for free liquid surfaces will not be calculated at all

对于每个状态,一旦选择保存,NAPA 系统会将定义的 LOAD、MASS 以及 ARGUMENTS 中的 所有参数(如 STLIM、ROP、YRE、SLACK、FRSV 等)一起保存到这个装载状态定义中去。这 样的话,如果我们想统一修改所有状态中的某个 ARGUMENTS 参数,只有两种方法。要么针对 每个状态进行修改,要么将 ARGUMENTS 修改后保存为 STD 版本,然后重新运行装载的定义。 18 确定性破舱

定义 DAMHULL:
ROOM DAMHULL 'the bare hull for damage stability' LIM -, -, 0, HULL, -, DECK SYM ADD ADECK ADD ENGCASING ADD PUMPCASING

定义 INITIAL CASE: 可以从已经定义的装载状态中调入, 其中 IND 表示这个破舱的 INITIAL CASE 不随装载状态的变 化而变化。如果没有这个 IND,INITIAL CASE 将随之变化。
INIT, HOMOGDESIGNARR LOAD,HOMOGDESIGNARR, IND OK

或者可以直接给出装载的情况:
INIT, TEST, 'THE INITIAL CASE IS TEST FOR MAX.KG' T TRI 10 1

LIQ NO2COTP, FILL=0.6 OK 20

定义 INITIAL CASE GROUP:
IGR IALL INI INI1,INI2…… OK

定义 DAMAGE CASE:
DAMA D001, '0.4L Bottom raking damage(P)' ROO OK FPT, NO1WBTP, NO2WBTP, NO3WBTP

定义中可以包含 STAGE 和 PHASE,每个 STAGE 中可以包含若干 PHASE。 如:
DAMA D001, '0.4L Bottom raking damage(P)' STAGE 1 PHA ROO 5 FPT

STAGE 2 PHA ROO 5 NO1WBTP

STAGE FINAL PHA ROO OK 5 NO2WBTP, NO3WBTP

在计算结果中,有四个阶段:INTACT、STAGE1、STAGE2、FINAL 除 INTACT 外,每个阶段有六个稳性考核点,包括: PHA1,PHA2,PHA3,PHA4,PHA5,EQ。 DAMAGE CASE GROUP DEFINITION:
DGR, DALL

DAMA, D001, D002, D003, D004, D005, D006, D007, D008, D009, D010 OK

CALCULATION: (必须在输入后面的 ADDITIONAL INPUT 后,计算结果才有意义)
CAL I001/D001 or CAL IALL/DALL or CAL I001/DALL or CAL IALL/D001

ADDITIONAL INPUT
21

为了正确计算,计算前应设置下列要素: ARRANGEMET 选择对应的 ARRANGEMENT CRITERIA 在 CR 下,可以设置选用的 CRITERIA, 具体可参见说明书。 OPENING 同装载状态中的 OPENING 设置,无需重新定义。 MARGIN LINE 对于货船,不必定义 MARGIN LINE ,MARGIN LINE 是为客船准备的。 PROFILE CURVE 如果不计算风倾力矩,不必定义 PROFILE CURVE。一般情况下,已经在 LD 中定义。 CUR
Y0 XZ * (223.772,20.845), -/, (220.14,16), (218.6,12.5), /90, (221.6,10), (224.6,6.5), /90, (217.905,1), 0/, (211.6,0), /-, -/, FRF, /-, -/, FRA, /-, -/, (10.85,0), /0, (8.198,0.515), (6.635,1.396), (5.465,2.67), -/, (5.21,3.17), /-, -/, (5.21,4.55), /-, (6.551,5.135), (7.188,6.556), (6.35,8), (5.465,8.385), -/, (-4,11.87), /-, -/, (-4,20.845), /-, -/, (7.45,20.845), /-, -/, (7.45,24.845), /-, -/, (8.95,24.845), /-, -/, (8.95,29.245), /-, -/, (11.4,29.245), /-, -/, (13.232,38.755), /-, -/, (17.8,39.081), /-, -/, (17.8,29.245), /-, -/, (19.45,29.245), /-, -/, (19.45,20.845), /-, -/, (22.55,20.845), /-, -/, (22.55,37.345), /-, -/, (35.45,37.345), /-, -/, (35.45,23.846), /-, -/, (39.45,23.846), /-, -/, (39.45,20.845), /-, -/, (207.195,20.845), /-, -/, (209.19,21.523), /-, -/, (224.6,21.945), /-, -/, (223.772,20.845)

PROFILE1

(采用这种定义方法,不能用 PROFILE 作为其名称)

或:
DEF?>GEN PROFILE DAMHULL/Y=0 可以显示所定义的 PROFILE 在 PLOT WINDOW 中。 打开一个 PLOT WINDOW DEF?>PLOT PROFILE

采用这种定义方法,首先应该做出上层建筑和烟囱,以及舱口盖,甲板上的集装箱,首楼等 相关部分。
22

LIMIT CURVE 同装载状态中的 LIMIT CURVE 设置,无需重新定义。 HEEL
Dam?>HEELS –90,-80,-70,-60,-50,-40,-30,-20,-10,-5,0,1,3,5,7,10,15,20,30,40,50, 60,70,80,90

角度范围应该足够大,以免因角度设置限制而影响稳性校核。 PERM DEFINITION FOR IACS DAMAGE
DAM TEST

ROO FPT PERM=(0.3,*,0.95) OK

其中: * 意味着在货物高度内渗透率是 0.3,剩余空间的渗透率是 0.95。 THE FREEBOARD DECK EDGE 某些 CRITERIA 涉及到甲板边缘浸水角度。
DEF?>CUR C?>XYZ curname ‘text’ (-4,0,20.845), (-4,6.5,20.845), -/, (-4,9.05,20.674),……

这条曲线相当于甲板边线。
DAM?>FRBD frbdname ‘text’ DAM?>CUR DAM?>OK curname

注:更详细的解释,可自行参考 NAPA MANUAL,以免遗漏。

19

概率论破舱 准备工作

设置对应的 ARRANGEMENT,并检查其中的渗透率。 在 REF 下键入 ADD SUBD ZONES 增加变量 SUBD 并设值为 ZONES HSD 14 定义 subdivision draught 创建 SUBD 表 打开 TABLE EDITOR, 在下面的位置键入以下内容:

23

PREFIX SUBD* NEW ZONES MODEL 添加破舱区域 AU OFF SAVE 生成的破舱区域划分图可用下列命令查看: SET Z=2 PORFILE DRW ALL DRW SUBD NAME=ZONES PEN=D10 创建 CLIM 表 打开 TABLE EDITOR, 同样键入以下内容: NEW CLIM CLIMMODEL UPD SORT ZINDEX ALOAD ARR*CURRENT OFF AU OFF 检查每项内容,保证正确后 SAVE

24

生成破舱舱组 !END !TAB RESET DAM GEN DAM SUBD=ZONES WTC=CLIM PREF=DAM STO=DAM1 生成了一个区域破损的舱组并存入了名为 DAM1 的表中,可用 TABLE EDITOR 查看。检查正确后继 续生成两个区域破损的舱组和三个区域破损的舱组。 GEN DAM ADJ=2-3 PREF=DAM STO=DAM1 !END !TAB RESET DAM 结果追加到 DAM1 中,应仔细检查。

25

定义初始状态 在 DAM 下键入:
INIT PL ‘PARTIAL LOAD LINE’ T 3.46 GM 0.5 OK INIT DL ‘DEEPEST LOAD LINE’ T 4.8 GM 0.4 OK

打开 TABLE EDITOR,输入以下内容:
NEW REG25-V1 REG25MODEL + DL DAM1 0.5 ZONES + PL DAM1 0.5 ZONES SAVE

计算 CAL TAB=REG25-V1 STORE=RESULT SEL CASES TAB=RESULT STORE=RESULT1 ONLY=MINS CAL PROB TAB=RESULT1 LIST PSUM PTAB=RESULT1

26

20 常用的命令 !END !COM !EXPL !L ARG LIST CAT

DES

回到主任务目录 列出当前目录下的可以执行的命令的列表 如果对某一个命令的用法和参数不清楚,可用!EXPL {command} 列出最近执行过的命令,具体用法可以!EXPL !L 查看 Arguments 的简写,该命令在 HYD,CP,LD,DAM,CR 等任务目录下运行, 主要是对计算和输出的一些设置。 列出计算的结果,在某些任务目录中可能需要添加参数,可在具体的任务目录 下运行!EXPL LIST Catalog 的简写,列出当前目录下某一类数据的列表。如果只有一类数据,可 以直接用 CAT。如果有几类数据,可以用 CAT {类别} 。比如要列出空船重量 分布表,可以用 CAT LIG Describe 的简写,可以用来查看数据的具体内容,比如查看一条名为 TT 的 CURVE 的定义,可用 DES TT。如果在一个任务目录下有几类数据,可能需要 加参数,DES LIG A 就是查看一个名为 A 的空船重量分布表的具体内容。

综上所述,NAPA 是一款强大的船舶设计软件,并且开放性较好,用户可以根据自己的需要进行 编程,制作自己的报告。同时,由于功能强大,工作目录较多,且语法偏于复杂,造成初学者不 易掌握,往往不知从何入手。但不管怎样,NAPA 还是能为我们的造船事业提供良好帮助的。

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