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。     

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。     

人工神经网络在船体放样中的应用研究

在造船业，人工神经网络技术已应用于船型的建模，并取得了一定的成果．目前在船体曲线拟合及光顺方面的应用研究工作大多停留在理论范围，实际工程中主要采用BP算法进行拟合，且大部分限于对小曲率、简单线型的船舶进行曲线拟合．本文采用了更新的样条权函数神经网络对较复杂的船型进行了曲线拟合，使得多组型线光顺成为可能．     

Windows环境下船体型线模拟手工光顺研究

应用Ｂ样条曲线拟合船体型线，研究船体型线的模拟人工光顺。利用Ｂｏｒｌａｎｄ ｃ＾＋＋ ｆｏｒ Ｗｉｎｄｏｗｓ环境编制软件，并设置了各种窗口功能。经初步编程证明，具有可行性。     

船舶数学放样(续二)——第二章 单根曲线光顺

§4.线性规划法在本章前三节里所介绍的线型光顺方法,是根据目标函数所确定的光顺和偏离的要求,用最小二乘法来求解样条函数的系数的。对线型光顺的问题,长期以来一般采用最小二乘法,收到了一定效果。但是应该指出:在目标函数中,只使得给定的型值点与曲线的偏离的平方和达到最小,这就可能在大部分点处的偏离很小,而在某些点处的偏离却很大;其次,虽然在目标函数中可以包括约     

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     

HCS系统的船体曲面组合结构理论

船体曲面组合结构理论是HCS型线光顺处理的理论依据，而边界分析和边界处理是船体曲面线合结构理论的精髓，本较系统地介绍了HCS系统对船体曲面的分类，并介绍了HCS系统型线光顺的边界分析和对复杂船型的处理。     

船体曲面组合理论和型线精光顺

型线光顺是船舶设计和建造的第一步，本文介绍新的船体曲合理论，通过对不同船体曲面的分离组合，根据曲率均匀变化的原则，结合有关软件，对船体关键点进行控制，简化和减少有关重复劳动，由此快速达到型线三维精光顺的目标。     

基于三维CAD模型的复杂艏、艉船型曲面快速光顺方法及实现

利用船舶型值和复杂艏、艉特征参数等数据,结合三维CAD设计软件进行初步建模,提出一种基于三维CAD软件模型的复杂艏、艉船型曲面快速光顺方法,实现复杂艏、艉船型曲面的快速三向光顺。利用生成的光顺仿真模型和曲面求交算法,获得艏、艉部位任意型值点数据。该方法将拼接和光顺处理分为三个阶段来实现,即曲面重建、G1光顺拼接、曲面微调3个阶段。相较于三维CAD软件中基于单个控制点调整的曲面拼接光顺方法,该方法能够大幅提高曲面拼接与光顺的处理效率,同时曲面的内在连续性和型值点数据精度也得到了保证。     

船体线型自动光顺机

对目前船体线型光顺三种主要方法进行了比较。从船体线型光顺现状和用户的要求统一起来考虑，提出光顺软件可以在无人频繁干预的情况下全程运行完成光顺，以避免线型光顺软件目前所呈现的无序操作和结果的多变性。在对样条曲线和光顺手段进行线性化处理后，运用确定型有穷自动机（DFA）和图灵机（TM）的数学模型描述方式提出自动光顺机的设想和实现方法－－一个面向放样工操作的船体线型自动光顺软件。     

B样条在船艇型线方面的应用

Ｂ样条比较适合于表达船舶的型线。利用Ｂ样条可以较好地描述船舶的型线，有利于直观地判断型线的光顺，以及很方便地修改船舶型线。     

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。     

样条曲线拟合与双圆弧逼近

对于离散的型值点,本文采用转轴三次样条曲线拟合,再用公切点取在样条曲线上的双圆弧逼近,既保证了线型的光顺性,又便于图形的贮存、传送和再加工。经实践证明,用上法绘出的图形光顺性好、精度高,完全符合生产要求。     

以Beta样条拟合船体型线的光顺研究

本分析了船体型线的光顺准则，推导出Beta样条拟合曲线的曲率计算公式，并将其运用于实际的船体型线交互设计系统中，实现了对船体型线的光顺性判别。     

圆率序列单根型值光顺及修改方法

船体型线的单根光顺问题,在船体数学放样中是一个比较关键的问题。国内外使用的单根光顺方法甚多。几年来,我厂和山东大学组成的船体数学放样小组,分析了国内外常用的单根光顺方法的优点和不足之处,提出了“圆率序列”光顺的思想。我们根据近年来船体数学放样的实践,采用圆率序列光顺方法,得出了型值点坏点的修改方法,编制了单根型值点光顺程序,在三向光顺中使用。在我厂近十艘船的生产使用中,收到了良好效果。     

一种新的船体型线自动光顺方法

提出了一种新的在船舶设计阶段光顺船体型线的自动光顺方法.文献中有两类光顺方法:局部光顺法和整体光顺法,文中的光顺方法引入控制点的权值,从而建立了局部光顺法和整体光顺法的统一优化模型.为了提高型线光顺效果,该光顺方法使曲线的应变能和曲率的变化最小,并在优化过程中保证船体型线的几何特征不变.应用该方法光顺典型的船体横剖而曲线,表明可得到满意的光顺效果.     

基于Beta样条的船体型线交互设计系统的实现

本文介绍了一种基于Beta样条的船体型线交互设计系统。系统模拟手工设计过程，从型值表中自动读取型值并自动生在船体型线，曲线光顺性判别方法直观方便，图形输出方面可自动实现与Auto-CAD的DXF文件接口。     

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。     

某拖虾船船型优化设计

在分析拖虾船型线特征的基础上,利用母船改造法设计4种横剖面面积曲线,插值产生新船船体型线,采用FLUENT软件对4种船型进行三维船体数值模拟,得到相应速度下的阻力值,对比确定优化船型.以实际运营的36.80 m拖虾船为例,说明本文的方法在减轻设计人员工作强度、提高设计效率和设计质量方面可以起到积极的作用,加快拖虾渔船节能船型开发及标准化建设步伐.     

三次样条曲线的选点修改法

本文根据样条曲线的力学性质,提出新的光顺准则和选点修改的方法,并推导出修改量和修改方向均较为合理的综合计算公式。通过实船计算表明,本方法能较准确地依次找到引起样条曲线不光顺的最坏的型值点,并逐一进行有效的修改,最后达到曲线上各节点的外力符号分片同号,力的大小过渡均匀,即基本达到所谓精光顺的要求。由于选点准确,同时又是局部修改,所以在对船体进行三向光顺计算时收敛也较快。本计算方法的应用条件是:需要修顺的曲线必须能用点点通过的三次样条曲线进行拟合,然后才能进行选点修顺。