艏艉立体分段技术控制及三维测量技术研究与应用

以建造76000吨级散货船为例，简要介绍艏艉分段产生变形的原因，以及控制变形所采取的各种措施。     

船型设计CAD程序之间的差别、特性及相似性

以船型设计中应用的基本概念和方法为基础，详述了一个更全面的框架结构。     

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。     

基于插补原理的船体复杂曲面加热线布置方法

船体曲面成形技术是船舶加工过程中重要的环节。如何更好更快实现船体复杂曲面加工,一致以来备受国内外学者的关注。本文借鉴插补原理,对传统船体复杂曲面加热线布置进行了优化设计,得到了圆弧形板、s形板、帆形板和马鞍板的加热线。采用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件,分析四种加热线下钢板变形情况,并通过实验检验了插补形式下的船体曲面成形效果。结果表明：(1)插补算法得到的船体曲面加热线路程比传统加热线路程节约75%以上。(2)对有限元计算位移进行曲面拟合,得到的预测模型与实际船体曲面基本一致。(3)实验了四种曲面加热线,并将有限元预测位移与实验进行对比,二者误差在6%以内,有限元计算与实验结果基本吻合。该方法降低加工时间,提高加工效率。     

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。     

耦合三维地层模型的复杂高桩结构桩基设计

针对复杂高桩结构桩基设计的空间问题和传统地质资料的表达不足,为信息化、可视化管理桩基,提出了建立桩基信息数据库;基于工程区域的多源地形、地质数据,引入三维地层建模技术,建立了复杂高桩结构的三维地层耦合模型,并实现桩基和地层的三维重建、碰桩检测、桩位优化、持力层的选取、桩长及轴向承载力计算、桩位自动绘制等可视化辅助设计功能,极大提高了复杂高桩结构桩基设计的效率与水平。     

基于PDM的三维模型集成框架及设计流程研究

船舶三维模型设计在船舶设计整个过程中具有十分重要的作用,过程复杂,耗时较长,通过对PDM软件Windchill的研究将模型设计过程纳入到项目管理中,在网络环境下实现三维文档的电子化审签流程,并通过集成可视化工具Productview使相关的管理人员不必安装三维设计软件就可以实时监控设计过程,从而有效防止设计过程可能出现的问题,起到提高效率的作用。     

基于一维方法和三维方法的模型尺度及实船尺度船舶阻力预报

考虑到船舶设计之初在已知船型参数有限的前提下需要进行船舶阻力计算,提出一种一维船舶阻力计算方法;考虑到船型确定后需要进行精细化的船舶阻力计算,以获取更多的流场信息或相对于一维方法的对比分析结果,提出一种三维船舶阻力计算方法。以具有真实物理水池船舶阻力试验结果的KCS船为例,分别基于一维方法利用NavCad软件和三维方法基于STAR-CCM+软件进行KCS船模型尺度与实船尺度下的船舶阻力计算,2种方法的船舶阻力计算结果与真实物理水池试验结果对比误差均在2%以内,验证了2种方法的准确性和可行性。