双艉船型优化的系统研究方法

本文介绍了在长江双艉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优化船舶线型的系统研究方法。     

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。     

某双艉鳍船型设计问题的综合治理与效果研究

本文基于某双艉鳍船型在设计中出现的问题,利用CFD的计算技术,深入剖析了该船在实船试航过程中出现的螺旋桨负荷过重、转速不稳定、左右桨转速差别较大,船艉部产生较剧烈的振动、航速同要求值相差甚远,面临弃船边缘的成因。在实船已经建成,船体线型及螺旋桨均无法改动的情况下,通过切割螺旋桨直径及修削随边,设计并加装整流鳍,采用舵球节能装置等三项综合措施后,成功解决了上述诸多问题,取得了极其显著的效果,能得以顺利交船,避免了出现难以估量的重大损失。     

基于双隧道式船艉线型的大件运输船轴系设计

为提高船舶装载容积率,尽可能增大货舱区主尺度,以大件运输船轴系设计为例,提出了一种双机双桨船轴系布置、轴系设计的方法。该方法通过改变船壳艉部线型,形成双隧道式船艉;合理布置机舱,使主机组后移、缩短轴系长度等。经初步校核,其结果完全满足规范及强度要求,说明该方法可行、有效。     

基于CATIA二次开发的浅吃水肥大船隧道双艉型线参数化设计

在普通双隧道型艉的基础上进行变换,得到一种适合内河浅吃水肥大船的丰满的双隧道艉型。为了实现对这种隧道艉型线的快速生成,采用以隧道艉型的特征控制线为基础的方法生成隧道艉型线。各特征控制线则通过参数化的方法生成,整个过程以CATIA为开发平台,VB为开发工具,对其进行二次开发,编制隧道船艉参数化设计程序,快速生成隧道船艉的三维模型。     

江海直达船型设计研究

本文以国内外江海直达船资料根据水动力学性能分析及型线分段设计原理，提出江海矸达船主要要素及型线设计方法。     

“天龙”号双艉工作船设计

本文对我省自行设计建造的“天龙”号多功能双艉工作船的尺度选择，型线设计，振动噪声的控制以及总体布置造型及其测试结果等作了简要的论述。     

基于NURBS的船体曲面重构

面向船舶CAD、静力学计算、CAM和CFD等应用,文章以建立一个具有工程应用价值的船体曲面重构系统为宗旨,采用一种改进的蒙皮法,求解船体曲面造型的NURBS曲线、曲面的反算问题.其中,利用广义站改进了船体曲面的首尾控制网格;利用节点删除优化了相容性处理后的节点数目,为船体曲面的计算机重构提供了一种良好的方案.这对船体曲面面元的自动划分,CAM船体表面板格划分和CFD结构化计算网格的生成有着重要意义.     

三次NURBS曲线积分问题的数值方法及应用研究

函数曲线的积分问题在工业领域中占有极其重要的地位，非均匀有理B样条（NURBS）方法，是STEP国际标准中关干工业产品几何定义的唯一数学方法。但是关于NURBS曲线的积分问题一直没有得到很好的解决，这使得NURBS曲线的应用大大地打了折扣。本文首次提出了一种解决三次NURBS曲线积分问题的高精度数值方法，给出了包括面积、面积矩、惯性矩、曲线长度等的积分公式的例子，并对这种方法应用于船舶静力性能计算做了一定程度的研究。     

穿浪双体船线型参数化设计方法

提出了一套适合于穿浪双体船型线设计和变换的方法。该方法采用数学船型中的纵向函数法,以达到船型的迅速生成和变换。在设计各个纵向函数时,采用了非均匀有理B样条技术,可对复杂的船体线型做统一的表达。另外,在设计过程中给出了多种设计方案,为设计者带来了很大的自由度。最后,做了软件实现,设计的结果可在AutoCAD绘图环境中输出型线图,并可输出型值表。     

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.     

基于NURBS的船体与桥墩间水动干扰力及力矩的非定常计算

本文在一些假设下完成了船体与桥墩之间水动干扰力及力矩的数值计算工作，所采用的方法是基于非均匀有理B样条(NURBS)的三维Rankine源边界元法，即将船体、桥墩的几何形状以及流场中待求的物理量分布完全表达成NURBS的形式。给出了船体通过圆柱形桥墩时的水动干扰力及力矩的数值计算结果，并进行了一些分析。     

一种改进的NURBS曲面和隐式曲面求交算法及在船体曲面求交中的应用

本文阐述了基于等值线法的非均匀有理B样条（Non-Uniform Rational B-Splines,NURBS）曲面与隐式曲面求交算法的原理,并提出了一种改进算法。通过缩小等值线的搜寻区间,采用拟牛顿迭代法求交点,使用B样条曲线拟合参数域上的交线等改进算法,提高了NURBS曲面与隐式曲面求交算法的效率和精度。论文通过Matlab编制程序实现了该算法,并讨论了该算法在船体曲面求交过程中的应用。     

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。     

船舶艉轴管镗孔装置数字化改造方案

针对大型船舶艉轴管镗孔过程中存在的工作环境差、加工精度低、加工效率低、加工过程不可视等一系列问题,对现用船舶艉轴管镗孔装置提出改造方案,实现镗孔装置自动化进退刀、中间支撑和镗刀实时调整、在线测量等功能,保证加工精度和效率,改善现场工作人员的工作环境,满足大型船舶艉轴管的全自动精密镗孔需求.     

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。     

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。