一种新的曲面修改方法在船型优化中的应用

为实现基于CFD的船体型线自动优化,船体型线的参数化建模及修改起着至关重要的作用。论文提出了一种新的组合函数修改船体曲面的方法,该方法充分利用了融合函数及全局变换函数两类船体曲面修改方法的优点,实现了船体曲面的大范围变形,并保证了船体曲面的光顺性。将该方法与CFD技术及优化算法成功结合,直接应用于1300TEU集装箱船的型线优化设计,最终获得给定约束条件下的优化型线。结果表明,论文所提出的组合函数修改船体曲面的方法是可行的,具有一定的工程应用价值。     

优化算法在船体型线参数化设计中的应用

以目标船舶主尺度要素和承载船舶信息的基本曲线为输入信息,以曲线应变能为目标函数,提出参数化生成以NURBS表示船体型线的数学模型,采用两种优化计算方法(牛顿/拉夫森迭代法和微分群体智能算法)来数值求解该模型,并比较了不同算法所得出的船体曲线和计算过程。结果表明,依据本文介绍的数值算法,经参数化生成的船体型线能满足工程应用要求,并有望在船型优化设计中应用。     

一种船体型线自动生成方法研究

以最小湿表面积为目标,提出用二次曲线和幂函数曲线来生成船体型线.在已知船舶主尺度、设计水线、中纵剖线、横剖面面积曲线等参数的前提下,利用二次曲线和幂函数曲线的特性,编写程序自动生成一套光顺的船体型线.试验对比表明,生成船与母型船的阻力性能几乎完全一样,证明了这种船体型线生成方法的可行性.     

船体NURBS曲线修改方法研究

通过对NURBS曲线的修改方法的研究,探索适用于船体曲线修改的方法.文章中提出了一种修改船体NURBS曲线的新方法.该方法运用优化方法,通过形变函数来调整原始曲线,使得修改后的曲线能够满足设计船型的要求.为修改船体NURBS曲面的修改奠定基础.     

基于FLUENT的船体NURBS型线优化

针对船体水线进行NURBS曲线表达,结合CFD技术,对水线的流场进行模拟,找到造成流动分离的点的位置,交互修改型线,得到流线形船体曲线。     

船体型线三向光顺方法及程序设计

针对于船体型线光顺时,三视图修改繁琐且难以保证数据统一的问题,采用以非均匀有理B-样条(NURBS)表达船体型线的方法,特别是NURBS的拼接算法。通过ObjectARX在AutoCAD平台上实现船体型线三向光顺的程序设计,提出一种可以同时控制曲线型值点、一阶导数和二阶导数值的型线整体光顺方法。     

基于模糊评判的船型变换法及软件实现

将模糊理论应用到船体线型设计中,提出了一种新的横剖面面积曲线生成和线型变换法。特点是在给定方形系数 Ｃ_ｂ、浮心纵向位置 Ｌ_（ｃｂ）和傅汝德数 Ｆｎ后自动或人机交互地调整模糊权函数,生成一系列满足设计要求的船体横剖面面积曲线。在给定母型船后就能生成系列新船型供进一步优选,使计算机辅助船体线型设计更加灵活、方便和实用。２０００ｔ供油船、２８０００ｔ多用途船和１５００００ｔ油船的线型设计,证明了该方法的先进性和实用性。     

基于RBF的船体曲面变形方法及在船体型线优化中的应用

介绍了径向基函数插值（RBF）的基本原理及其在船体曲面变形中的应用。将基于径向基函数插值的船体曲面修改方法与CFD软件及优化算法结合,成功开发了船体型线优化平台。运用该平台对美国海军水面舰艇DTMB5415进行了艏部型线的优化设计,获得了给定约束条件下阻力性能最优的船体外形。结果表明,基于径向基函数插值的船体曲面变形方法是有效可行的,建立的船型优化平台具有一定的工程应用价值。     

船体型线设计中实现型值点交互修改的研究

本文介绍了在船体型线交互设计中的一种简便、动态的修改方法,即所谓的“橡皮筋”技术。应用该方法修改过程中,只需用鼠标直接施动型值点,曲线随即拟合出来,同时启动系统的曲线光顺性判别功能,使得系统的动态修改变得非常直观和方便。     

基于CFD的KCS船舶艏部型线优化研究

为实现基于CFD船体型线优化设计,开发了船体型线优化平台,并以KCS船为初始船型,对其艏部型线进行了优化。首先,重点介绍了径向基函数插值的基本原理及其在船体曲面变形中的应用;其次,将该方法与CFD软件及优化算法结合,开发了基于CFD的船体型线优化平台;最后,将该平台应用于KCS船的艏部型线优化设计,获得给定约束条件下阻力性能最优的船体外形。研究结果表明:基于径向基函数船体曲面修改方法是可行的,建立的船型优化平台具有一定的工程应用价值。     

基于HD-SHM8000t货船数学放样中型线光顺的研究

以沪东中华造船有限公司开发的HD-SHM软件为平台,8000 t级江海直达货轮为例,通过HD-SHM的型线系统,完成全船型线生成与光顺,从而得到全船的三向型线文件,再运用系统中得到的三向型线文件最终生成船体曲线.     

基于三次样条插值函数的船体型线积分方法

传统船体型线积分法是梯形积分法和辛浦生法,分别具有1次和3次代数精度。三次样条插值函数可以表达船体型线,在此基础上提出了改进船体型线积分的一种新的方法,这种方法具有9次代数精度。     

常规潜艇计算机辅助设计的数学型线生成

本文是计算机辅助常规潜艇数学型线生成的一次尝试性的研究。分析常规潜艇外型特点,参考水面船舶的船体数学型线的生成方法,给出一种描述常规潜艇外型及型线生成的方法。应用三次样条函数表示潜艇横剖线,给出数值、图形交互方式设计潜艇横剖线的计算机设计方法。应用样条理论建立纵向函数并根据需要加以光顺,从而实现潜艇外型的数学表达。应用本文提供的方法和程序,设计者可以通过选择控制横剖面及其参数,得到所要求的线型。     

基于能量优化法的船型快速设计

为使船型设计不再局限于母型的束缚,能够根据设计参数快速生成光顺的船体曲面,基于对船体曲线特征的分析,给出了具体的船型设计参数,提出了利用能量优化方法,以船体曲线的曲率平方和最小为优化目标,求解基于NURBS表达的、光顺的船体型线的设计方法。该方法可以在插值点、导矢、曲率、面积及形心等相关约束下调整船体曲线的基本形状特征,保证船体曲面的光顺性,实现船体曲面的NURBS表达。通过对某一条船的设计,证明了该设计方法的可行性和实用性。     

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。     

基于小波变换的船体NURBS曲线光顺方法

曲线曲面光顺是CAGD/CAD研究重点,常用光顺方法有选点法和优化法。首先对光顺进行分类定义,提出了数学光顺、物理光顺和功能光顺的概念。其次,由于小波变换的优良特性,针对船舶型线的特点,引入NURBS的K次有理基函数作为小波尺度函数,利用小波变换对船体型线(半宽水线)进行了光顺,实现了曲线的数据压缩和光顺的目的。该方法的有效性和合理性已被实验证明。     

TRIBON系统Lines和Surface模块在船体型线光顺中的应用

本文主要介绍利用TRIBON系统的Lines和Surface模块进行船体型线光顺以及生成船体曲面的流程,并对具体操作方法和注意事项进行了探讨。     

基于AutoLISP语言的船体型线自动识别方法

主要介绍自由识别和指定位置识别2种自动识别船体型线的方法。运用AutoLISP语言直接读取绘制二维型线时所有控制节点的二维坐标,获取二维型线上指定位置插值点的二维坐标,并利用型线与指定位置在船体上的实际位置的关系将这些节点坐标转化为三维型值。通过算例验证采用该方法求取船体型线三维型值的高效性和准确性,以及导入Solidworks软件进行三维建模生成船体曲面的可行性,为船舶设计由二维向三维转化提供参考。     

函数参数船型——型线表达

由船体型线的平边线和平底线等边界条件，以及横剖面几何信息，推导出具有函数形参数的数学表达式。这一函数表达式具有良好的柔韧性，能在少量横剖面参数控制下，较好地逼近船体型线。通过对三艘实船型线的逼近表达，证明了这一新函数的实用性。     

用AutoCAD肋骨型线图生成Tribon系统船体曲面

本文介绍了如何利用AutoCAD的肋骨型线图进行Tribon的型线光顺,最后生成船体曲面。