V型无压载水船舶型线设计变换研究

无压载水船舶作为一种新的船舶设计理念已经在国外展开了相关的研究,而在中国还研究甚少。就V型无压载水方案的型线设计变换进行研究,首次提出基于母型的横剖面面积曲线基本不变的V型无压载水型线设计变换方法。该方法对母型船的型线进行底部V型变换,使设计船舶的底部呈现一定的倾角,同时增大船宽。变换后设计船舶的横剖面面积曲线和母型船保持一致,变换方法简单可靠,在保证设计船舶的船长、设计吃水、排水量等参数基本不变的情况下,较好地解决了设计船舶型线的光顺性问题。     

基于CAD二次开发的Ⅴ型无压载水船

基于现有的Ⅴ型无压载水船型线设计理论,提出一种改进的型线设计变换方法,即基于母型船的横剖面面积不变,保证船长、设计吃水和排水量基本不变,增大船宽,生成船底倾角,并考虑在倾斜的船底上生成平板龙骨。利用AutoCAD软件的二次开发实现设计船型线的快速生成,并在此基础上快速提取三维型值点导入CATIA软件中生成点和型线,最后利用CATIA进程内VBA脚本编程方法实现快速建模。结果表明,改进的型线变换设计方法可靠,通过二次开发软件可生成光顺的型线和实体模型,为后续的性能分析提供基础。     

一种实用的水线面变换方法

通过设计线面变换变换与横剖面面积曲线变换，保持横剖面面积线不变，获得满足设计水线面积系数变化要求的新船型，而不必精心寻找横剖面线变换的函数形式，本方法不仅适用于前体，也适用于后体，是对传统母型船变换方法的一个扩充。     

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.     

计算机辅助船舶型线设计的几种方法

本文评述闻计算机辅助船舶型线设计的四种方法：系列船型方法，母型船方法，低波阻船型方法和数学船型方法。     

包括甲板的水线面变换法

本文通过甲板面面积系数和设计水线面面积的外层叠代、甲板面变换和横剖面面积曲线变换的自身内层叠代，在保持横剖面面积曲线不变的条件下，获得满足设计水线面系数变化要求的新船型，而不必寻找模剖面线的变换函数来实现设计水线面的变换，本方法是对传统的母型船变换的一个有益补充。     

肥大低速是使船舶造价低的两大因素

本文以实际的计算与分析为依据,说明了肥大型比瘦长型、低航速比高航速的船舶造价低的原因,并就航速、船长的设计及母型船选择与变换等提出具体的建议。     

船舶多学科设计优化中的船型变换模块

为了实现船型优化,第一步需要按照设计变量的改变来生成船型,这样就需要一个变换程序将母型船变换成设计船.当船型优化发展到基于CFD以后,传统的通过主尺度和几个船型参数例如Cp,Cw等来控制船体型线的做法已经不能满足要求,需要对船型进行更加准确,细致的控制.为了解决这个问题,文中开发了一个新的船型变换程序,它直接读人横剖面面积曲线和设计水线,然后变换船体型线以满足这两根曲线的要求.该程序的变换步骤包括主尺度仿射变换,Cm变换,横剖面面积曲线变换和设计水线变换.程序中主要的变换方法为广义Lackenby变换,仿射变换等.该程序由于直接根据横剖面面积曲线和设计水线来控制型线,使船型变换模块的设计变量从10个左右扩展到了40个以上,增加了船型优化提升船体性能的可能性.该程序是船舶多学科设计优化的船型优化模块的前处理程序.     

船艉线型对船舶阻力性能的影响

以船体阻力性能为优化对象,基于改造母型船法,分析船艉线型的改变对船舶阻力性能的影响。根据船舶主要参数设计要求,参考同类船型,利用Tribon-Lines模块对船舶艉部型线进行改造,生成两种方案船型,并通过CFX软件对母船型以及方案船型进行粘性绕流场的数值模拟,讨论不同航速下艉部线型对船体总阻力的影响。研究结果表明,在以船体阻力性能为优化对象时,选优后的方形艉在相同的航速下阻力低、消耗的功率小、形状效应小、粘压阻力和摩擦阻力也相对较小。     

兴波阻力理论与母型船变换相结合的船舶型线设计方法

本文提出一种可供实用的按兴波阻力理论与母型船变换相结合的计算机辅助船舶型线设计方法,其横剖面面积曲线按最小波阻理论求得,而肋骨型线则从设计者所选定的优良母型船变换获取。所采用的波阻计算公式取自日本堤孝行的论文,而对其评价函数作了改进,主要是加入了形状要求。形状控制采用加权约束(或称惩罚函数)方法。通过简单选取加权约束项及其权值,可灵活地得到符合设计者意图的常规的或带球首的优化横剖面面积曲线。 这一方法已编成计算机程序,并对多艘实船进行了计算和比较,效果良好。在设计者给出设计船主尺度及要素的情况下,程序能顺利完成型线图设计工作,并对若干要素和设计方案进行波阻分析,提出改进方案以供参考。程序适于F_n=0.256～0.319,C_p≤0.65船舶。     

船舶性能核算的发展趋势

本文介绍在船型型线的研究开发中，利用船体型线生成交互设计、船舶工程CFD综合技术及船模试验三位一体的系统研究方法，优化船舶线型。     

基于最小阻力的某大型船舶型线优化

应用船舶设计软件Maxsurf,在国外某大型船舶现有型线的基础上,建立等尺度模型。通过仿似变换改变其长宽比、方形系数及排水量,在Hullspeed软件中计算相应方案下的阻力值,分析船舶总体设计中主参数的变化对快速性的影响。在快速性最优的原则下,统筹考虑该大型船舶的初稳性及耐波性,并计入飞行甲板及机库尺度对大型船舶主尺度的限制,优化设计出新船型。与母型船相比,在其他性能不变的前提下,新船的航速从32 kn提升到35kn,快速性得到优化。本文所得结果与国外研究相符,对大型船舶的总体设计研究具有一定参考意义。     

应用UGNX二次开发实现玻璃钢船体曲面三维建模

在UGNX三维建模软件二次开发的基础上,采用高维数据点丰富船体曲面型值点信息,借助数据库实现型值点数据的快速分类,提供玻璃钢船体自由曲面的三维建模流程,从而实现船体的自动生成。为玻璃钢船艇的母型船变换,以及结构、舾装等设计提供真实的三维环境,大大提高玻璃钢船艇的设计效率和设计精度。     

基于高维数据点的玻璃钢船艇曲面建模方法研究

采用高维数据点丰富船体曲面型值点信息,借助数据库实现型值点数据的快速分类,提供玻璃钢船体自由曲面的三维建模流程,基于三维建模软件UGNX的二次开发,实现曲面的自动生成。为玻璃钢船艇的母型船变换,以及结构、舾装等设计提供真实的三维环境,大大提高玻璃钢船艇的设计效率和设计精度。     

轻量化NURBS船体曲面自行设计垂向参数化方法

[目的]当前常规的船体曲面设计局限于现有母型船设计空间,并且不能以足够少的参数驱动生成设计船型。为了解决上述问题,[方法]将吃水函数与NURBS方法相结合,提出船舶自行设计垂向参数化方法。以船体水线为基本设计单元,以平底线、设计水线、首尾轮廓线、平边线及最大横剖线为特征约束,以特征参数对应的吃水函数值为设计目标,建立水线逼近模型。可应用进化算法对该逼近模型进行求解,最后通过蒙皮法生成船体曲面。[结果]相关特征线的设计实例表明了该方法的实用性和先进性。[结论]应用该方法可以通过尽可能少的数据量完成船体曲面设计,且更适用于新船型的自行设计。     

一种生成高速方尾排水型船舶型线的数学方法

本提出一种适合于高速方尾排水型船舶型线生成的数学方法，并对本方法中的几个控制参数进行了探讨，通过合理地选择控制参数可生成多种形式的型线。     

基于NURBS的船舶型线设计程序EHULL

以非均匀有理B样条NURBS为基础，通过交互式手段实现船舶型线的三维动态设计和实体造型，程序具有升阶、分割、节点去除等功能，可以计算曲面的高斯曲率、获得各种剖面的形状和线型图、肋骨型线图；可生成各种二次曲面、计算船舶静水力。     

基于NURBS的船舶型线设计程序EHULL

以非均匀有理B样条NURBS为基础，通过交互式手段实现船舶型线的三维动态设计和实体造型，程序具有升阶、分割、节点插入、节点去除等功能，可以计算曲面的高斯曲率、获得各种剖面的形状和线型图、肋骨型线图；可生成各种二次曲面、计算船舶静水力。     

基于数值模拟的艉型及适伴流高效桨优化设计

囿于航运市场现状,船东对于高效节能愈发重视,船舶节能减排是目前船舶领域面临的一个非常重要的研究课题。在新造船阶段进行船体线型优化与高效螺旋桨的匹配设计是提高船舶快速性能的有效方法,被广为采用。本文针对船舶艉型与适伴流螺旋桨的一体化匹配设计进行研究分析,并通过母型船与改型船的实船航行结果对比验证优化设计结果。     

消化吸收引进技术的成果 12600吨级集装箱/多用途货船

本船是以联合设计方式引进的技术,通过消化吸收发展为更新换代的产品。文中对其主要特点、母型船改型的设计思想和船舶经济性等作了介绍。