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.     

一种实用船型设计方法

介绍船型设计中对兴波阻力影响最大的两个因素--横剖面面积曲线和球鼻首的设计方法.20年间,结合实用船型的特点,采用该方法研发出一种对中高速船行之有效的船型设计程序,并先后对四种具有完全不同尾型的实用船型进行优化设计,即1984年完成的球首长轴套新船型、1988年完成的球首蜗尾新船型、1992年完成的球首双尾新船型、2002年完成的球首常规尾沿海客滚船新船型,都取得了良好的消波、减阻与节能效果.在设计航速下,与各自的对比船型相比较,四种新船型均大幅度减小兴波阻力,减小剩余阻力20%以上,节省有效功率分别为16.2%、5.5%、5.8%、10.3%.     

参数化设计在多体船最优船型设计的应用

相对于传统的单体船,多体船具有更好的波浪耐受性和稳定性,具有非常广阔的应用前景。与此同时,多体船的船型设计相对于单体船更加复杂,设计参数更多。为了提高多体船的船型设计效率,本文基于参数化设计技术,对多体船的最优船型设计进行研究,建立了多体船的数学模型,并结合NURBS样条曲线和CATIA进行了多体船的最优船型设计。     

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。     

单体复合船型纵向运动幅频响应函数计算的两种粘性修正方法

对单体复合船型纵向运动幅频响应函数计算的两种修正方法进行了比较。分别采用横向流理论方法和RANS方程数值计算方法,计算了单体复合船型的水动力修正系数,应用STF法对舰船的纵向运动进行了预报,并将预报结果和模型试验值进行了比较分析。结果表明,两种方法都能在一定程度上反映组合附体的减摇效果,可用于单体复合船型的运动预报。其中,基于RANS方程数值计算方法预报精度较高,具有良好的工程应用价值。     

参数化方法在潜艇外型三维设计中的应用

利用潜艇外型设计所必需的型值等数据参数,采用数据库分析处理技术和样条插值方法,编制了仿真设计软件,实现了潜艇三维外型的自动快速成型;根据设计者需要可以实时地更改型值参数,避免重复输入大量繁琐的数据,从而快速有效地进行潜艇的外型设计和优化.     

多目标多层次船型方案模糊优选法

船型方案优选是一个多目标、多层次并含有模糊信息的决策问题,需要考虑的因素往往很多.本文通过划分相互关联的有序层次结构使问题条理化,然后利用文献[1]与文献[2]提出的模糊模式识别理论模型与模糊关系优选理论模型,以低层次的输出作为高层次的输入,对每一层次的单元系统进行优选计算,最后利用级别向量的特征值进行排序,对船型方案进行优选.算例说明,模型建立正确,计算结果可信,各方案的综合评判值离散性大.这一方法为合理选择船型方案提供了参考.     

渝申300 TEU 集装箱标准船型研究

本项目是根据交通部到2010年底前在长江、珠江三角洲水网地区基本实现船舶标准化的战略目标,推进川江及三峡库区船型标准化的西部交通建设科技项目.主要介绍渝申300 TEU江型集装箱标准船型的总体设计,重点研究该船的主尺度分析、快速性、总体布置.并对全船概况、船舶技术性能评估等方面进行了介绍.本船具有良好的经济性指标,比国内同类型船快速性指标提高4.4%,千吨公里油耗降低4.8%,单位功率载箱量提高14.3%,已达到国内先进水平.渝申300 TEU集装箱标准船型是目前设计的三峡库区尺度最大、载箱量最多的集装箱标准船型.     

船型设计中自由曲面数据压缩的研究

三维CAD系统在船型设计中的拓展使曲线和曲面数据使用更加普遍。为了在设计过程中在网络上传输这些数据，其数据的规模成为关键。给出了船型设计中自由表面的一种压缩方法，其中包括应用初始表面和内插表面之间的差别进行表面修正，并与边界曲线进行表面插值。不同数据的压缩采用离散余弦变换。运用这种方法来权衡数据的规模和容限，它可以根据使用数据的目标值选取有效的压缩比率。     

基于设计特征的FRIENDSHIP船型参数化方法及实现

船型设计是船舶总体设计中一项极其复杂且又重要的内容,船舶的结构设计、性能计算、总布置等都要以船型为依据,因此,如何实现船型参数化设计尤为重要。FRIENDSHIP系统为船型设计提供了基于Feature特征和仿真驱动设计的参数化方法和实现机制。在对船型参数化基本理论———特征参数、特征曲线和曲面生成等进行详细阐述的基础上,以某型船艉部裸船体为例,具体阐述了船型参数化的实现流程,以及以Feature、Curveengine和Meta surface为特征机制的船型参数化的具体步骤。以Feature特征为核心的船型参数化方法不仅能为船型曲面的快速建立提供技术支撑,还可以为性能分析和优化提供基础条件。     

江海直达船船型特征及设计要点探讨

分析江海直达运输现状,阐述江海直达船的船型特征,以珠江水系3 000 t级双尾鳍型江海直达货轮为例,就设计规范的适用、主尺度及船型系数确定、船型特征等要点问题进行探讨,完成方案设计.     

基于参数曲面表达的帆形船体外板展开方法

本文提出了一种基于参数曲面表达的帆形船体板曲面的平面展开方法.该展开方法以三角网格平面逼近船体曲面和3D网格点摊平后出现开裂角为基础,展开过程可分为三个阶段:定义初始导向单元条,初始展开形状确定和展开形状优化.本文所提出的展开方法符合帆形船体板水火弯板变形特点,可以提供水火弯板成形收缩量,并已在实际的船体板曲面展开中得到验证,计算结果与船厂计算的收缩量数据基本相同.     

滑行艇船型优化设计

提出小生境均匀变异算子,用共享度来决定个体的变异概率,以竞争方式接受变异结果,克服了遗传算法的早熟问题.采用GA-BP混和训练法建立的阻力数值图谱具有较高的估算精度;利用遗传算法建立的船型参数优化方法,能够得到设计范围内的最优解,使设计的滑行艇阻力最小.     

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。     

重庆—上海江海直达船船型优化

为提升重庆—上海过闸型江海直达船的航行性能和经济性,以满足通过三峡船闸船舶吃水要求的江海直达船型为研究对象,以排水体积和浮心纵向位置为约束条件,采用理论设计与数值计算相结合的方法优化船型。采用Rhinoceros软件进行船体建模,采用CAESES（FRIENDSHIP-Framework）软件进行半参数化模型优化,采用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）技术进行阻力预报。通过2轮优化对比,优化船型在10 kn、13 kn和16 kn航速下的总阻力相比原始船型分别减小10.76%、8.18%和1.86%。研究表明：垂直艏+下凸艉组合的减阻效果要优于尖直艏+平直艉组合,且航速越低,减阻效果越明显;采用多航速验证方法能有效避免固定航速船型优化的局限性。研究结果可供江海直达船的船型设计和建造参考。 关键词：型线优化;总阻力;多航速;江海直达船;SBD技术     

船体外板加工成型自动检测方法研究

应用水火弯板智能机器人测量加工后的钢板表面数据,采用Ferguson曲面模拟钢板曲面;借助参数样条曲线、空间坐标转换及误差分析理论,分别对加工后的钢板横向和纵向成型,及扭曲进行计算,以判别船体曲面外板成型状态,并提供未成型钢板二次加工所需的补火位置及补火量等信息.算例表明,该方法可对加工后的钢板成型情况作出符合工程要求的判别.