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。     

船体型线设计中实现型值点交互修改的研究

本文介绍了在船体型线交互设计中的一种简便、动态的修改方法,即所谓的“橡皮筋”技术。应用该方法修改过程中,只需用鼠标直接施动型值点,曲线随即拟合出来,同时启动系统的曲线光顺性判别功能,使得系统的动态修改变得非常直观和方便。     

基于NURBS曲线与曲面光顺理论的船体设计与优化

NURBS曲线是一种重要的样条曲线,可以高效拟合工业设计领域中的特殊型线、弧线等,由于船舶设计过程需要充分考虑流场的阻力特性,因此提升舰船型线和船体的设计水平很重要。本文研究的内容是一种基于NURBS曲线和曲面光顺理论的船体设计方法,设计过程融合了小波神经网络和OPENGL开发平台,建立了基于小波神经网络的船体曲线、曲面设计平台,对于提升船体型线、流场力学特性分析有最重要的实际应用价值。     

基于NURBS曲线的双艉船型线设计研究

NURBS曲线技术已经广泛使用在CAD/CAM等各个领域里。本文讨论NURBS曲线及其NURBS插值方法,并利用该插值方法设计双艉船的型线。     

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.     

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.     

三桨船体型线开发设计

文章从一艘设计船型线图的设绘思考出发，浅析船尾线型与螺旋桨的配合关系。     

船体结构S-N曲线选取方法

疲劳失效是船体结构破坏的主要模式之一。可采用S-N曲线法计算船体结构的疲劳寿命,S-N曲线的选取是该方法的关键内容之一。由于实际应用中可供选择的S-N曲线有限,无法全面涵盖所有类型的节点,规范中S-N曲线对于新型节点形式的适用性有待进一步研究。本文对S-N曲线的类型因子进行研究,提出采用热点应力集中系数选取S-N曲线的一般原则。并计算2种典型节点的应力集中系数,将其与规范值进行比较,发现计算值普遍小于规范值,按规范计算所得的疲劳寿命将趋于保守。     

基于NURBS 曲线和面域特性的邦戎曲线生成方法

相比于三次样条曲线,NURBS曲线更适于表达复杂的船型曲线。为减小传统的梯形法或辛普森法在计算面积及面积矩时所产生的累积误差,直接采用VB二次开发AutoCAD生成横剖面面域来计算。结果表明,采用面域方法所得的面积及面积矩更准确,且程序实现后二者的运行速度差异不大。最后,给出邦戎曲线生成步骤说明,并通过实例介绍该方法在船舶工程中的应用。

     

基于NURBS曲面插值的船体曲面重构

  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。     

基于NURBS表达的船舶静水力特性精确计算

在船体曲面NURBS表达基础上,对船舶静水力特性参数进行精确而全面的定义,并结合平面与曲面求交算法和基于曲面表达的几何特性计算方法,对各静水力特性参数进行计算.这种方法不仅适合于传统的静水力特性计算,又适合于任意浮态下的静水力特性计算.对实船正浮状态下的静水力特性进行计算,与传统方法的计算结果进行对比和分析,说明了该定义方法的通用性和实用性;对倾斜状态下的静水力特性进行计算,并总结静水力特性参数值随浮态的变化规律,为船舶自由浮态和静稳性精确计算提供基础.     

一种改进的三次NURBS曲线生成算法

对三次NURBS曲线的方程表示进行了分析，对其分子，分母多项式进行了递推运算，并在此基础上得出了一种快速生成算法。     

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。     

基于NURBS表达的精确自由液面修正

提出了基于三维NURBS表达的精确自由液面修正方法。对船体曲面和甲板进行NURBS表达后,通过对任意倾斜液面下的舱容及容积心的计算以及给定舱室装载量条件下舱室内液体液面的确定,可计算出任意倾斜状态下液体自由流动后产生的倾斜力矩,从而得到精确的静稳性臂修正值。通过对不同舱型的舱室在不同装载量和不同浮态下的倾斜力矩的计算和比较分析,总结规范计算结果和精确解之间存在误差的原因,分析了误差随舱型、装载量和浮态变化的规律。该方法表明了采用精确自由液面倾斜力矩计算的必要性和工程应用价值,并给出在船体设计中如何根据实际情况进行精确自由液面修正的建议。     

面向计算的船体曲面NURBS造型

该文介绍了NURBS曲面的数学模型,提出用NURBS方法构造船体曲面的主要步骤,讨论了边界条件对曲线曲面形状的影响,给出一船体曲面,结果表明该方法的可行性,为基于曲面的船体几何特性计算奠定了基础。     

某轮船体接长工艺技术研究

文章介绍了某轮改装、船体接长工艺技术的研究过程.它解决了"放水移位法"中多项定位技术难题,同时提高了生产效率,降低了生产成本,是今后同类接长船改装的首选工艺.     

船型参数化建模

本文尝试地建立了船型参数化建模方法,即通过特征参数确定纵向特征曲线,应用优化方法生成站线,进而生成船体曲面.某船的改型实例表明了该建模方法的可行性.     

船体梁的极限强度分析

沿用Cadewell直接计算极限强度的方法，基于有限元的计算思想，将结构离散化为由横向构件和垂向构件所组成的结构，然后利用船体梁在破损时的应力分布，精确计算了船体梁的极限强度，并对加筋板受压时可能出现的5种屈曲形式作了分析，给出了考虑这5种屈曲模式的加筋板极限屈曲强度的公式；以某大型散货船为例，对船体的极限强度进行了评估，结果表明该方法是简便、可靠、实用可行的。