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.     

水线水尺平台勘划

沪东中华造船 (集团 )有限公司第三造船事业部改进了船舶水线水尺的勘划工艺 ,由此提高了船体的制造精度。以往 ,水线水尺的勘划工艺较为落后 ,难以合理有效地确保船体制造精度。有关工程技术人员认真对水线水尺勘划工艺进行新的尝试 ,决定逐渐由船台施工改为平台勘划。通过技术把关和质量控制 ,以及采取相应的措施 ,提高了水线水尺的勘划精度 ,而且加快了船体的制造进度。同时 ,水线水尺平台勘划工艺的优势亦较为明显 ,对生产现场施工具有积极的意义水线水尺平台勘划@邵天骏     

船体及破损舱与任意水线的交点处理

船体静力学性能需要大量计算任意浮态下船体及破舱的水下几何要素。这些几何特性的计算，最后可归结为，船体(包括破舱)与任意浮态下的水线面求交之后，求由船体与水线面所围封闭空间几何体的几何特性。求水线下的船体与破舱的几何特性的关键问题，就是水线与一组船体横剖面及破舱的横剖面之间的线线求交。结合实际应用情况，对所有可能的交点分布形式进行了补充与完善．使得船体和破舱与水线求交统一为一个过程，要素计算统一为一个过程，具有较大的工程意义。     

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。     

基于VB.NET的船舶稳性计算软件的设计和实现

详述了船舶稳性计算软件的设计原理和关键设计,如船体近似计算方法、旋转水线的选取。在Windows操作系统下,使用Visual Basic.NET语言和Access数据库,开发出船舶稳性计算软件,具有邦戎曲线、静水力曲线、稳性横截曲线、可浸长度、破舱稳性等计算功能,并可依据计算结果进行稳性衡准。     

基于VB．NET的船舶稳性计算软件的设计和实现

详述了船舶稳性计算软件的设计原理和关键设计,如船体近似计算方法、B样条函数的运用、旋转水线的选取.在windows操作系统下,使用Visual Basic.NET语言和Microsoft Access数据库,开发出船舶稳性计算软件,具有邦戎曲线、静水力曲线、稳性横截曲线、可浸长度、破舱稳性、极限稳性等计算功能,并可依据计算结果进行稳性衡准.     

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。     

用计算机作船体线型设计

本文提出一种简易、直观、迅速、灵活的船体线型数学设计方法。在CJ 709机上,计算一个船型约40秒钟。此方法可用于交互设计系统,使用者按自己的设计意图变化或修改船型数次,即可获得相当满意的结果。 此方法是吃水函数法的一种具体应用。它采用多项式链表达水线,有良好的表达能力,且水线光滑,无多余拐点。对于水线面面积曲线提出了一种特别的设计方法,并使用派生参数,成功地解决了诸吃水函数之间的协调配合,保证线型的光顺。此外,文中简要地讨论了船体轮廓线设计方法和派生参数的处理。最后,还给出三艘用上法设计的船模的阻力试验结果。     

水线源强消弃法在船舶定常兴波计算中的应用

当采用等强度源汇分布法求解线性船舶水动力学问题时,船体的水线源强必须等于零,基于这一假定,杜双兴在基于边界元法的数值计算中,令水线附近面元上的源强为零,且水线积分项也自动消失,称这种方法为"水线源强消弃法".本文应用Kelyin移动兴波源格林函数,研究水线源强消弃法在定常航行船舶的兴波计算中的应用,首先以潜航椭球体为例,对Kelvin移动兴波源格林函数进行了计算和验证,然后分别采用常规面元法和水线源强消弃法,对Wigley船型的兴波阻力、波形及船体压力分布进行了计算及试验比较,另外为了考查水线源强消弃法的工程实用性,最后对一艘SWATH船型的兴波阻力进行了计算.结果表明:与考虑水线单元和水线积分的常规面元法相比,水线源强消弃法能够较好地消除水线积分时格林函数的奇异性所引起的误差,给出的预报结果与试验值吻合更好;另外水线源强消弃法的预报结果受网格划分形式、忽略水线单元尺寸大小的影响,文中的算例表明:忽略10%-15%吃水以上的水线单元能够给出较为合理的预报结果.     

水线水尺平台勘划技术

本文通过对船体水线水尺勘划工艺方法的比较，结合部门勘划工艺实施状况，分析该工艺优势及对船体制造精度的影响。     

利用遗传算法进行船体概念设计

在模型船体的各种主要和次要参数给定的情况下，利用遗传算法搜索模型船体的设计变量空间。从搜索到的船型的每一个种群中确定一个样本，作为具有既定几何特性的备选船体设计，形成了一个原型概念设计工具的基础，该原型设计工具能产生满足给定要求的船型。这里考虑的几何参数包括排水量、水线长、水线宽、水线面系数及漂心和浮心的位置。船体表面用偏微分方程表示，较少的设计变量就可以引起船体形状大范围的变化。     

小水线面积双体航空母舰

近年来新出现了一种小水线面积的双体船。它的主船体在水面上,水下还有两个形状象潜艇的船体。上、下船体通过数根支柱相连接。这种船因水线面积小,航行阻力     

从某轮实况谈船舶污底的影响与对策

船舶长期航行，船体水线下船表面，特别是船底，会生长海藻、贝类等，致使船体水下部分和船底表面脏污和粗糙，这种现象称为污底。船舶污底将会增加船舶的航行阻力。假定螺旋桨转速不变，则船速将相应减慢，引起螺旋桨进程比λp减小，扭矩系数增大，螺旋桨所需转矩增加，因而螺旋桨特性曲线变陡，如图1，     

稳性曲线某些参数的近似计算

在应用符拉索夫教授和巴甫林柯教授近似公式計算稳性曲线时,必須先按照綫型图求出船体水密体积的有关参数z_(90),y_(90)和Ч_(90)。本文是介紹草图設計时,即当线型图未制成时,而只知道船体的主要尺度及其無因次特性,同时也知道零水线面积,纵剖面面积及此面积对纵向軸线的慣性力矩,設計水线慣性力矩,及船体形状的其他特性时求以上各种参数的近似方法。     

水线面大开口型工程船的阻力试验和节能措施

文章通过船模试验研究了水线面大开口型工程船的静水阻力和波浪阻力特性。结果显示,水线面大开口型工程船的艏艉开槽大大增加了船体的静水阻力,但对船体波浪增阻的影响却并不明显。同时,用模型试验和实船试验共同验证了此类船舶航行时双舵内偏一个角度能明显提高航速,是一项有效的节能措施。     

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。     

“歌诗达·协和”号设计方遭诉

目前该诉求已被递交至加利福尼亚法院，责任赔偿涉及金额达1000万美元。诉讼称，为把载客量提高到最大限度．该船设计了一个非常高的上层建筑（即在水线以上的船体部分），以及很小的吃水（即在水线以下的船体部分）。这样，船舶在吃水较浅的情况下，若与岩石发生撞击．就容易发生倾斜．预期可以救生和避免受伤的救生艇都会失效。     

舰船气流场品质评估指标研究

舰船甲板气流场是载机舰船水线以上船体、上层建筑等的几何外形及布置设计的一个不能忽略的因素,它直接影响舰载机的起降安全。但目前还没有系统的舰船气流场品质评估指标。本文基于国内外舰船气流场研究成果,提出舰船气流场品质评估指标,主要包括速度大小和梯度、涡、湍流强度、频域谱等,并以一简化护卫舰模型(SFS)为计算对象,利用提出的评估指标对其进行评估,将数值模拟结果与试验进行对比,旨在为今后载机舰船气流场评估和水线以上船体外形及上层建筑设计提供借鉴。     

舰船气流场品质评估指标研究

舰船甲板气流场是载机舰船水线以上船体、上层建筑等的几何外形及布置设计的一个不能忽略的因素,它直接影响舰载机的起降安全.但目前还没有系统的舰船气流场品质评估指标.本文基于国内外舰船气流场研究成果,提出舰船气流场品质评估指标,主要包括速度大小和梯度、涡、湍流强度、频域谱等,并以一简化护卫舰模型(SFS)为计算对象,利用提出的评估指标对其进行评估,将数值模拟结果与试验进行对比,旨在为今后载机舰船气流场评估和水线以上船体外形及上层建筑设计提供借鉴.