燃气轮机叶片造型的混合约束条件三次B样条设计法

本文提出了构造燃气轮机叶型的圆弧和三次Ｂ样条曲线成型方法，并用引入混合约束条件的三Ｂ样条法设计了一整套构造、拟合、修改燃气轮机叶型的计算机辅助设计软件包，为叶片设计及加工提供了依据。     

确定船型的顶点生成算法的开发研究

当众多输入数据沿弦长跨距方向不均匀分布或当给定的开头很复杂时，很难获得描述实始开头的光顺光顺双人Ｂ样条的逆矩阵。为了解决这个难题，笔都提出用于生成Ｂ样条曲线或曲面顶点的图像表面扩展法（ＩＳＥ）。论述了这一方法的基本要领、收敛性和对其的验证，同时也 用此方法得到了Ｂ样条件曲线和曲面，与由现有的以逆矩阵法、伪逆矩阵法和弦长相似法为基础的其他方法得到的结果作出了比较。变采用图像表面扩展法生成了具有折角线     

Beta样条在船舶型线设计中的应用和研究

本对Ｂｅｔａ样条在曲线曲面造型中的应用进行了探讨,分析了其特有的两个形状控制参量对曲线形状的影响,并研究了它对Ｂｅｔａ样条基函数和函数曲线的影响规律以及在船舶型线设计中的具体应用。     

高速排水型船型B样条逼近和拟合法光顺

用来光顺船型设计曲线的录烽数字程序，可以生丰三维船体。所采用的研究方法是基于用已经光顺的Ｂ样条逼近船体型线。研究表明，啬样条的次数可以改进光顺度，但可能造成过分偏离原始型值点。以迭代方式对原始型值逐次使用样条，能够权衡解决逼近和光顺之间的矛盾。换名话说，为了实现对原始型值点的最小偏离，可以采用Ｂ样条拟事法代替Ｂ样条逼近法，就船型而言，为了得到三维光顺，就必须同时在三个正交平面上光顺二维船体型线。光     

组合曲线B样条插值方法研究

针对一类由直线和曲线构成的组合曲线,提出一种使用非均匀Ｂ样条曲线的插值方法,使整根曲线具有统一的表达式,解决了这类曲线的插值问题。使用表明,该方法效果良好,直线部分为严格的线性函数,而直线与曲线连接处没有额外的振荡。     

应用曲率参数的B样条曲线插值方法

本文提出了一种新的用于解决三次Ｂ样条曲线插值问题的边界条件构造法，即“构造曲率法”。与目前常用的几种边界条件构造法相比，该方法不要求已知端点的导数值，而且克服了重顶点法所具有的端点曲率唯一为零及计算量增大等缺点，同时，通过调整引入的曲率参数，可改变曲线的端部形状，使之合乎设计要求。文章最后给出了应用实例。     

Beta样条中形状控制参数对的匹配与应用

本对Ｂｅｔａ样条中形状控制参数β１和β２独立变化及参数对匹配规律进行了研究,分析了形状控制参数在Ｂｅｔａ样条反算拟合时对曲线形状的影响,并在实际中有交地应用,取得较好的效果。     

基于Delphi的非均匀B样条曲线在船舶工程中的应用

基于Ｄｅｉｐｈｉ应用非均匀Ｂ样条曲线表达船体型线，实现了型线的初步光顾，研究了在Ｄｅｌｐｈｉ环境下的有关数据结构，光顺方法、性能计算、肋骨型线插值等技术，给出了实际算例，说明所述方法是可行的，也说明Ｄｅｌｐｈｉ在船舶工程中具有很好的应用前景     

三次样条曲线等外力端概念及其处理方法

常用的三次样条曲线几种端值条件如简支端、抛物端已不能完全满足曲线光顺的要求。本文从样条曲线精密光顺准则出发,提出一个新的端值条件——等外力端的概念、分类和处理方法。同时从能量最小原理出发,用变分的方法推导出几种端值条件,说明它们的力学背景。在本文中,还提出了连续梁的初始剪力定理。 作者把等外力端应用于样条曲线精密光顺试验,效果十分满意。     

船体曲线曲面的B样条光顺

根据给定的船体型值点，以三次非均匀B样条为光顺函数，采用整体光顺方法，以应变能最小、曲率变化均匀为准则，以控制点为未知量，建立最优化问题的约束方程并求解，实现船体曲线的光顺。根据曲线的相对曲率线图，将优化后的光顺B样条船体曲线与插值B样条曲线、传统最小二乘法逼近曲线进行了比较。构[循规蹈矩本曲面，以UV方向上的单参数曲线族或站线、水线、纵剖线方向的截面曲线族为研究对象，以曲线族的应变能之和最小为准则，进行光顺处理，最后，以NURBS为统一数学表达式，根据光顺后得到的控制点网络，应用双三次非均匀有理B样条得到光顺的船体曲面。     

螺旋桨叶剖面优化设计比较研究

比较研究了船舶螺旋桨最高空泡起始航速的叶剖面优化设计方法。优化设计方法由剖面参数表达、空泡斗预报和最佳空泡起始性能遗传算法翼型优化三部分组成。Eppler方法采用10个参数表达任一翼型,已被有效应用到最高起始航速的螺旋桨叶剖面优化设计中。除了Eppler方法中的设计参数,剖面参数表达也可采用B样条曲线的控制点参数实现。对上述两种剖面参数表达方法进行了叶剖面优化设计比较研究,得到了一些结论。     

Geometric modelling of bulbous bows with the use of non-uniform rational B-spline surfaces

Nowadays, bulbous bow forms have become a common design feature in most conventional ship designs. The design of a bulbous bow is usually attempted with the use of certain form parameters that are imposed using the designer's experience or regression values that provide the optimum parameters based on experimental tests or computational fluid dynamics (CFD) calculations. In this article, the geometric modelling of a bulbous bow form that complies with a series of parameters is presented. First, a wire model was constructed with cubic B-spline curves that hold certain form parameters that the designer wants to impose. Second, a B-spline surface that fits these splines was mathematically constructed. A review of the influence of the design parameters used on the bulbous bow properties was made. This method could be used prior to numerical optimization of a bulbous bow because different variations of the design can be easily generated. These variations can be tested numerically using CFD software. A practical application example of the method is shown.     

A B-spline method used to calculate added resistance in waves

Making an exact computation of added resistance in sea waves is of high interest due to the economic effects relating to ship design and operation. In this paper, a B-spline based method is developed for computation of added resistance. Based on the potential flow assumption, the velocity potential is computed using Green's formula. The Kochin function is applied to compute added resistance using Maruo's far-field method, the body surface is described by a B-spline curve and potentials and normal derivation of potentials are also described by B-spline basis functions and B-spline derivations. A collocation approach is applied for numerical computation, and integral equations are then evaluated by applying Gauss–Legendre quadrature. Computations are performed for a spheroid and different hull forms; results are validated by a comparison with experimental results. All results obtained with the present method show good agreement with experimental results.     

Design of convex hull plate forming by pure line heating

This paper presents a ship-hull plate forming way by pure line heating. The heating lines forming the required bending angle is determined by curvature analysis method. Heating along the calculated heating lines results in bland plate with initial transverse curvature. Then, the plate with desired convex shape can be obtained by heating in the longitudinal edge. This is the whole forming process by pure line heating. This paper presents a method of plane development for ship-hull plate with B-spline surface representation, and provides the shrinkage heating lines in the forming process. This forming way would facilitate temperature control and make plate forming automatically easy.     

指定压力分布的螺旋桨设计

修改压力分布设计螺旋桨新型叶剖面来改进空化斗的工作已经进行多年,但是均基于薄翼理论进行二维剖面与三维叶剖面之间的转换。文中分别用B样条曲线和曲面表达二维剖面和三维桨叶,指定Eppler剖面的压力分布作为三维目标压力;将一个初始螺旋桨用B样条曲线表达其0.8R处的剖面几何;建立算法调整0.8R剖面对应的B样条控制多边形,进而调整桨叶几何,使得0.8R处三维面元法预报压力逼近目标压力。文中最后还讨论了高负荷时该剖面的压力分布情况。     

参数化的船型设计方法

根据特征参数和特征线,生成光顺的船体线型是造船工作者梦寐以求的目标。基于光顺曲线的参数化设计,提出了参数化的船型设计方法。该方法可根据特征参数和特征线快速开发出具有优秀航行性能的、光顺的船舶型线。设计实例表明了该设计方法的可行性。     

基于知识工程的船体结构快速设计

在确保安全的前提下,快速设计出优秀船体结构并实现快速修改是船舶设计师梦寐以求的目标。针对这一目标,提出了基于知识工程的船体结构快速设计方法,引入船体结构知识本体的概念,将知识工程原理和参数化技术相结合,对船体结构设计知识库的建立进行了研究,实现了船体结构三维快速设计。设计中设计船的结构构件位置通过位置参数确定,构件尺寸通过母型知识库并运用函数插值再结合规范要求获得。实例表明,该方法将设计知识嵌入到船体结构知识本体中,既有助于设计知识的保留和再利用,又能实现对设计结果的自动检查,进而快速获得合理的船体结构。     

基于FPGA的模糊PID控制器设计

模糊PID(Proportion Integration Differentiation)作为一种先进的智能控制算法,在工业中的实际应用范围却远远落后于传统PID算法,其原因是智能控制算法的复杂性使得控制器实现困难、占用资源多、运行效率低。分析了利用FPGA(Field Programmable Gate Array)实现智能控制算法的优势,提出了利用查找表来实现模糊算法的新的实现方式,具有设计灵活、开发期短、可靠性高、运行高速等优点。     

模块化技术在玻璃钢游艇设计建造中的应用

以模块化的思想分析了玻璃钢游艇实施模块化设计制造的可行性,并对玻璃钢游艇的设计制造提出了一种新的分类思想,将玻璃钢游艇按船体、上层建筑和舾装进行分类,可以按照模块组合的方式快速提供船东要求的新船型,对玻璃钢游艇生产具有良好的指导作用.     

基于知识工程的自升式钻井平台方案设计方法

针对目前自升式钻井平台方案设计特点,引入知识工程的理念,建立面向对象的知识表达方法及基于实例和规则的混合推理机制,采用参数化设计方法进行特征驱动,在快速生成设计方案的同时对设计进行检验并提出建议,使设计人员的工作重点从数据处理转移到对设计对象的分析上来.开发了原型系统,证明了该方法的有效性和实用性.