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。     

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CFD的散货船船体型线自动优化

针对船体型线自动优化的问题,在基于仿真的设计(SBD)思想下,提出了基于计算流体动力学(CFD)的船型自动优化方法。该方法主要由船体曲面自动变形模块、水动力计算模块及优化模块组成。其中船体曲面自动变形模块主要由径向基插值技术实现,水动力计算模块则集成CFD-SHIPFLOW软件实现,优化模块则采用PSO算法实现。现以隐形球鼻艏散货船的兴波阻力最小为优化目标,利用本团队开发的船型优化平台实现了其船艏型线的自动优化。优化结果表明:对于隐形球鼻艏散货船,在满足工程约束的条件下,基于CFD的船体曲面自动优化方法可以获得阻力降低的新船型。     

基于CFD的Series60船艏型线自动优化

在基于仿真的设计(SBD)方法的指导思想下,提出了基于CFD的船型自动优化方法以实现船型自动优化。该方法主要由径向基函数插值技术实现船体曲面自动变形的变形模块和水动力计算模块组成,水动力计算由CFD-SHIPFLOW软件实现。以Series60船舶的兴波阻力最小为优化目标,利用该方法实现了其船艏型线的自动优化。优化结果表明:对于Series60船型,在满足工程约束的条件下,基于CFD的船体曲面自动优化方法可以获得阻力降低的新船型。     

船体曲面参数化设计新方法

论文提出一种基于光顺性微分方程的船体曲面变换方法。该方法可针对船体曲面变换的不同设计任务,构造同时满足光顺性微分方程和具体设计约束条件的船型变换函数,并通过该变换函数,实现对以NURBS表达的船体曲面的变换,论文证明,应用该变换方法,能够保证在船体曲面变换过程中不改变船体曲面的C2连续性。作为应用实例,文中给出了船体曲面局部修改、曲面整体变换和船型UV度变换的变换函数方程,并以一条油船为例,分别给出了三个变换方程的具体应用,从而证明了该方法的工程实用性。     

基于修正函数法的双燃料散货船船型优化

随着绿色节能要求的提高,对船型优化工作的质量和设计周期提出了新要求。针对传统的船型优化方法在船体变形阶段耗时长、效率低的特点,基于修正函数方法,开发了船体自动变形程序。利用该程序,实现了21万吨双燃料散货船船体线型的自动变形。结合CFD线型优化经验,开展船首、船尾的线型优化,通过对优化过程中各线型方案的CFD结果进行分析,最终得到综合性能最优的优化船型。此外,在静水中对最终得到的优化船型进行快速性模型试验验证。结果表明,优化船型的螺旋桨收到功率较初始线型降低约3%。该方法成功实现了船体几何的快速变形,与传统的手动修改线型相比,节省大量时间,能获得更多数量的线型方案,提高了船型优化效率的同时达到性能指标要求。     

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.     

基于纵向函数方法的全参数化船型设计系统的设计与实现

基于纵向函数的数学方法,研究并总结归纳出各纵向函数沿船体纵向方向上的变化趋势,设计出符合各部分线型特性的线型表达式,提出基于纵向函数的船体线型全参数化设计方法。凭借CATIA V5软件的曲面设计功能,运用VB.net程序设计语言对其进行二次开发,实现船体型线、曲面的全参数化自动设计。多组算例结果比较,分析形状控制参数对船体线型变化的影响,验证了该设计方法的可行性与灵活性。     

基于自融合方法的船体外形优化研究

针对船体外形优化中几何变形参数多以及由其导致的计算资源消耗大的问题,提出一种自融合方法,该方法具有输入参数少的优点。将自融合方法与CFD方法、多岛遗传算法相结合对一艘高速船展开船体外形优化研究。对本文的研究对象使用6个融合因子和从原船提取的基准横剖面进行融合,由融合后产生的横剖面进行船体曲面重构,实现船体的三维曲面变形。使用CFD方法对目标函数（船体总阻力系数）展开数值预报,并对该数值计算方法进行不确定度验证。在优化中引入响应面作为代理模型,计算工况数量减少90%以上,大幅降低了计算资源的消耗。优化后目标船的总阻力系数下降9.76%,验证了该方法在船体外形优化方面的有效性。     

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。     

基于主要尺度要素的船型变换

针对船舶设计优化过程中性能计算提出一种船型变换方法,以7个主要尺度要素为变量改变船型,由母型船快速派生出系列船型,并以某三体船主体为示例,阐述船型变换的基本原理.     

Hull girder strength

Hull girder strength is the most fundamental strength of a ship structure. To assess the hull girder strength, estimations of both extreme load which may act on the hull girder and the capacity of the hull girder are necessary, and many research works have been performed from this aspect. In the present review article, attention is focussed on the capacity of a ship hull girder. At the beginning, a short historical review is given in relation to the research works on hull girder strength, and some consideration is introduced on the ultimate hull girder strength from the design aspect. Then, state of the art and the future direction of the research works on hull girder strength are described.     

游艇滑行的秘密（三）——滑行艇的类型

除了以下列举的几种外，世上还有许多不同类型的滑行艇船体，有些可能很奇异：翅膀型、W型双体船、三体船、希克曼水橇型等。但是，你可能考虑购买的标准型滑行艇就下面四种：     

悬臂梁与主船体界面分析

以某91.44 m(300ft)自升式钻井平台为例,对悬臂梁与主船体界面进行分析,考虑到悬臂梁完全缩回和完全伸出两种状态,给出载荷的计算过程和合理的载荷施加方法,提出更加接近工程实际情况的9种载荷组合工况.通过有限元软件SESAM来计箅界面处的最大支反力,然后根据规范使用经验公式和有限元两种方法来校核界面处的强度.     

船舶战争风险的规避

0引言 2001年9月11日，美国世贸中心双塔轰然倒塌，国际保险业风云突变，尤其是美国攻打阿富汗以及伊拉克战事的展开，引发基地组织等恐怖组织对西方世界进行疯狂报复袭击，进一步导致国际战争险市场剧烈波动。战争险加保区域不可思议地扩大，加保费率高得惊人。     

船体零件套料的发展及现状

降低船企生产成本,首先就要提高钢板利用率。采用套料工艺可以提高材料利用率。介绍了套料工艺的优化方案和措施,自动套料软件的原理变迁和研发进展。实践证明采用套料自动化和人工合理调节套料相结合的方法,是目前能使船厂效益提高的最好方法。     

基于参数化表达的船舶结构有限元分析方法

针对船舶的结构特点,文章提出了一种船舶结构参数化有限元分析方法,解决了常规方法中建模效率低以及建立的模型难以修改等问题.该方法运用面向对象的编程技术封装了建模过程中诸如网格划分、构件连接处理等复杂的操作,从而提高了建模的效率.采用参数化的方法建模,在设计的整个周期内都可以通过参数对整个船体结构模型进行修改.建立参数化结构模型与专业有限元软件的接口,通过有限元软件完成结构有限元分析.通过对一条散货船的有限元分析,证明了该方法相对于传统方法的优越性及其工程实用性.     

船体振动响应预报

利用有限元技术对船体总振动、上层建筑整体和各层甲板局部自由振动频率及上层建筑振动响应进行了预报。介绍了用于振动计算的单层甲板模型、尾部上层建筑模型、全船模型和简化全船模型及应用实例。研究了上层建筑和船体之间的耦合影响，并根据具体算例对各种模型化方法的效果进行了评价。     

船体初始化设置研究

阐述了船体初始化设置的含义,分析了船体初始化在船体生产设计中的重要性,最后对初始化设置完成后必须检查的项目与注意事项进行了详细地介绍.     

船体检验常见缺陷

船体是船舶的基础,直接关系到船舶的水密性、强度和稳性.在建造过程中应满足有关造船规范和检验规程的要求.