参数化设计在多体船最优船型设计的应用

相对于传统的单体船,多体船具有更好的波浪耐受性和稳定性,具有非常广阔的应用前景。与此同时,多体船的船型设计相对于单体船更加复杂,设计参数更多。为了提高多体船的船型设计效率,本文基于参数化设计技术,对多体船的最优船型设计进行研究,建立了多体船的数学模型,并结合NURBS样条曲线和CATIA进行了多体船的最优船型设计。     

高速三体船片体构型数学表达和兴波阻力计算

高速三体船以其优良的减阻性能、耐波性和稳性而具有广阔的军事和商业应用价值。尽管已有大型实船付诸应用,但高速三体船型的兴波阻力预报和减阻设计问题并未解决,而这又是高速三体船实际应用的重要环节。采用帐篷函数法进行高速三体船的片体构型设计,并据此计算各船型参数。将改进的线性兴波阻力数值算法应用于高速三体船的兴波阻力计算,根据模型试验结果,验证了计算方法的有效性。     

时尚多体船

与同吨位单体船相比．多体船可获得较大的甲板面积、良好的横稳性．较高的操纵性和优秀的耐波性。同时．意味着其结构更复杂及建造难度更大。通常来说．双体船适合用于内河高速客货运输领域．但在高海况下横穿海洋时较为不稳定．而三体船本质上可以看作一个带侧体的稳定单体船，并且和五体船已经成为当前新船型研究和应用开发的主要方向．     

高速三体船的研究与发展

对高速三体船的研究进展进行了综述,阐述了高速三体船的应用前景,归纳评述了有关的研究成果和尚存在的问题,并提出了关于这种新船型的若干研究方向。     

高速三体船结构设计问题

三体船型以其诸多独特优点,正日益引发国际造船界的兴趣和重视。结构设计是三体船型开发的关键环节之一,介绍了高速三体目标船的结构设计,重点论述了该船型结构设计中外载荷预报和结构强度分析评估等关键船体结构设计问题。根据三体船受力特点,提出了三体船在进行强度校核时各种载荷的组合方案和施加方式,供结构设计人员全面、合理地进行强度分析参考。     

三体船侧体阻力特性研究

近年来，全球对增速、扩容的小型船舶需求不断增增大，这种对高速船，特别是对车/客渡船及小型水面战舰的需求，引起对非常规船型-具备超高速及大容量的船型的研究，双体船和小水线面双体船在这方面使用较多，另一种可以作为这种用途的非常规船型的研究，双体船和小水线面双体船在这方面使用较多，另一种可以作为这种用途的非常规船型是三体船，与双体船相比，三体船具有高速时相对低的功能要求、甲板面积更大、机械装置更通用的潜力，论述了侧体位置、对称性、排水量及攻角对三体船阻力特性的影响。这项研究旨在产生一个有用的设计方法，使三体船阻力特性量化，该方法使设计师在进行三体船概念设计时，在水动力特性与其他设计因素之间进行合理权衡。     

基于AHP的三体巡视船概念设计研究

为论证三体船型较常规船型的总体性能优势,采用层次分析法,对船型进行多目标综合评估。在此基础上完成了一型千吨级三体巡视船概念设计,并阐明了该船型的主要设计特点,可供以后此类船型设计时参考。     

系列多体船的最优船体间距

优化多体船型中各船体的配置是为了减小兴波。对一般的多体船来说，应该同时优化单个船体的线型和各船体之间的距离，而本文仅考虑优化多体船的间距。     

三体船型与单体驱护舰型阻力性能的比较试验研究

三体船型是1990年代发展起来的新船型，因为其主体长宽比远大于常规单体船型，从而在高航速时有效地降低了兴波阻力，通常具有比单体船型更为优秀的阻力性能。文章首先建立了基于二因次方法的三体船型模型一实船阻力换算方法，完成了一型长宽比约13的三体船模阻力试验，并将其结果与我国常规单体驱护舰船型的系列模型试验资料进行了比较分析。结果表明，三体船型在高航速时，其总阻力可望比单体驱护舰船型降低10％以上。     

可调长度高速三体船的概念及水动力研究

文章提出了一种新型高速三体船,阐述了它的优点及其应用前景。以DTMB5415为基础,构造了高速三体船型,并设计了8种布置情况,然后利用CFD对高速三体船的八种布置情况和单体船匀速航行时候的水动力性能进行了计算,并分析了不同布置情况下的兴波干扰情况和阻力性能,得出高速三体船的最佳布置方案,单位排水量的阻力下降约32%。     

高速五体船结构设计的几个关键问题

五体船(Pentamaran)的概念最早由英国船舶设计师Nigel Gee提出,该新船型以其诸多独特优点,正日益引起国际造船界的重视.结构设计是五体船开发中最关键的环节之一.本文介绍了高速五体船结构设计的直接计算法,结合国外设计实例,较详细地阐述了五体船结构设计的外载荷计算、结构分析、疲劳分析等几个关键问题,并例举出五体船结构设计中亟待深入研究的方向.     

栖凤湖游览船船型优化论证

针对栖凤湖风景名胜区实际情况和游览船特点，运用网格法结合交互式的多目标优化决策方法。优化栖凤湖游览船船型主尺度；采用非线性规划和遗传算法，进行航线配船，并对栖凤湖游览船船型发展提出了建议。     

海上三体风电维护船船型方案及阻力性能研究

在分析维护船使用及性能要求的基础上,确立了三体船型方案。在单体船基础上根据侧体体积比的不同确定几组不同的三体船方案,对各个方案进行阻力数值仿真分析,同时还对三体船主侧体的干扰阻力进行探讨,最终得出三体维护船合适的体积比构成,从而为海上风电场维护船船型设计奠定一定的基础。     

海上三体风电运维船阻力和运动性能综合研究

结合海上风电运维船的使用要求和三体船型特点,确定小型高速三体风电运维船船型,并寻求特定海况下阻力性能和运动性能优异的侧体布局方案。基于CFD计算静水阻力和规则波中迎浪增阻与运动响应,并预报不规则波中运动有义值和阻力值。通过比较表明,主、侧体艉部对齐时三体运维船的综合性能最优。从而为海上三体风电运维船的设计和性能预报提供参考。     

高性能船船型优劣评价方法探讨

简述了高性能船主要船型的发展阶段和各类高性能船的特点，以及船型优劣评估中存在大量不确定性关系，提出了影响高性能船船型优劣的因素，初步建立了高性能船船型优劣评估的一级模型，并给出了一个基于因素平权的船型优劣评估算例。     

高速单体船航行性能与结构力学特征综合优化初步研究

建立高速单体船航行性能与结构力学特征综合优化的数学模型,将遗传算法改进成一种适应多目标和多约束的算法,并将其应用于高速单体船航行性能与结构力学特征综合优化计算问题,利用界面友好的VC 软件编程。优化结果表明,改进的遗传算法计算可靠、效率高,并为设计综合性能优良的高速单体船船型准备了良好的基础条件。     

三体船——未来护卫舰的构型

简要介绍了伦敦大学最近的各种三体船设计方案，详细探讨了该新型船舶设计的各个方面，包括稳性、航速、功率、适航性、结构、生存能力等，并与单体船及双体船进行了对比分析。结论是：尽管三体船的结构复杂，设计和建造难度大于常规船型，也存在着某些缺点，但在诸如总布置、生存能力、稳性，推进等方面均具有明显优势，利大于弊。目前的研究还未发现三体船存在很大弊端，因此预期它很可能成为一种未来作战舰艇的新船型。     

三体船兴波问题的数值计算

以基于NURBS(non-uniformra tionalB-splines,非均匀有理B样条)的广义高阶面元法讨论了三体船兴波波形与兴波阻力的数值计算问题。对两种不同船型的三体船进行了计算,计算结果与试验结果的比较表明了该方法的有效性。文中还讨论了高速方尾三体船侧体的横向偏距和纵向偏距对兴波阻力的影响。     

超细长三体船阻力计算研究

主船体为超细长体,两侧配置两个小侧体而形成的三体船是一种很有潜力的新船型,近年来已引起了广泛的关注。本文对三体船的阻力原理进行了分析,以“相当平板”假设为基础计算摩擦阻力,采用“1＋k”的方法计算形状阻力;采用线性兴波阻力理论建立三体船的兴波阻力计算方法,提出了一套计算三体船阻力的完整方法。经与船模试验结果比较,采用本方法预报三体船的阻力,Cw的计算结果可以定性地反映侧体布置位置对三体船兴波阻力的影响,计算结果比较接近实际情况,具有一定的可靠性,可用于该船型的阻力预报。     

新型双体船和三体船阻力性能研究

针对小水线面双体船(SWATH)的不足,提出了新型双体、三体船型.通过模型试验方法,对上述船型的阻力性能进行了研究.结果表明,新型三体船由于舯前首中体的设置使得阻力在一定的航速范围内大幅降低;新型双体和三体船型在阻力性能上较SWATH船表现出了一定的优越性.