船型设计中光顺表面生成法研究

论述船型设计中光顺表面生成方法，旨在实现表面光顺的自动化，该方法采用随着曲率分布而不同的各站曲线生成近似的表面，由此生砀 表面在大曲率范围内具有较密的参数，而在小曲率范围内参灵敏较少，该方法具有三个优点：1）可以消除曲传统方法产生的扭曲；2）可以采用在传统表面生长方法中不能使用的辅助曲线；3）可以在没有大的几何特征损失的情况下有效地做到表面光顺。     

一个基于NURBS的船型设计系统

介绍了一个以AutoCAD、AutoSurf为软件平台、基于NURBS方法的船型设计系统。该系统采用曲面模型，用NURBS曲线／曲面实现船型曲面的定义。系统包括船型数据输入、船型曲线／曲面的生成与编辑、光顺性检查、静力学性能计算以及生成光照效果图等。     

基于卷积生成对抗网络的船型数据噪声处理方法研究

采用深度卷积生成对抗网络方法获得的船型样本数据存在显著的噪声，表现为船型表面凹凸不平、曲面放样品质低下等。论文对生成对抗网络输出的船型设计了后处理流程并编写计算程序，实现了生成模型的降噪、光顺、修正和切割等操作，显著提升了输出的船型曲面的质量，改善了生成对抗网络方法在船型设计中的应用性，为船型智能设计提供理论和技术支持。     

大型集装箱船船型与规模经济研究——探寻集装箱船大型化的科学规律

研究大型集装箱船的船型和规模经济,提出集装箱船规模经济的概念,分析其要素,介绍一种能够直观有效地分析评价船型规模经济的方法、以多种典型船型的实船数据为例,对集装箱船的规模经济评价指标进行计算并分析计算结果,然后得出船型与规模经济之间的重要关系和结论。     

运用遗传算法设计偏微分方程船体表面

设计中，确定船型的两种可能方法是使用转换法改变现有船型或按照第一原理产生一个全新的船型设计。采用各种方法产生的各种船体线型，可作为经验丰富的海军造船师随后进行几何修正的基础或可作为船舶功能特征值自动优化的起点。     

双尾鳍船型的型线设计方法研究

相对于传统船舶,双尾鳍船舶具有更高的灵活性和操作性,是一种具有很大潜力的新型船舶类型。同时,由于双尾鳍船型的设计难度更大,曲线和曲面结构更加复杂。本文的研究方向是开发一种双尾鳍船型的快速型线设计方法,分析了双尾鳍船型的型线特点,结合NAPA软件平台进行了双尾鳍船型的型线设计,包括主体尺寸设计、横剖面面积曲线设计等,有助于提高双尾鳍船型的型线设计效率和质量。     

利用遗传算法进行船型优化

近年来人们运用兰金源方法结合最优化技术(非线形规划)进行了一系列的迭代计算，已得到具有最小兴波阻力的船型。如果要在实际的船体设计中应用最优化技术，还需要一种算法以求在合理的时间内找到真正的总体最优船型。如果将船体形状对母型船的变化限制在小扰动范围内，所需计算时间就可以大大降低。提出一种由于船型变化引起的扰动速度势的边界值问题。虽然船型进行了修改，但这个公式不需要重新划分船体和自由表面的网格，使得在短时间内可获得因船型改进而引起的兴波阻力变化，船型的优化也就变得可行。     

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。     

船体表面变形重构及其CFD数值计算网格自适应方法

将船体几何建模重构技术与CFD技术及最优化理论相融合形成的SBD(Simulation Based Design)船型设计方法,使得船型设计从传统经验设计向以数值评估数理寻优为特征的知识化设计新模式转变,为船型设计创新打开了新的局面。本文针对该设计模式中船体几何重构和高精度CFD数值计算网格自适应关键技术进行研究,给出了船体几何整体/局部重构方法及其流程,同时详细阐述了船体表面网格自动变形与体网格自适应方法及其实现过程,突破了高精度CFD方法在船型自动优化流程中应用的瓶颈,为开展SBD船型设计打下了坚实的基础。     

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.     

应用波型分析方法设计低波阻船型

本文应用波型分析方法设计低波阻船型。对设计的母型船进行波型测量，获取波幅函数。根据刘应中教授提出的等价薄船概念。用变态的Furier变换方法求出等价薄船的修正函数，用互补主元法优化横剖面面积曲线，得到低兴波阻力船型。     

SWATH船型的耐波性研究

本文采用理论和试验的方法对一艘排水量为400吨的SWATH船的耐波性能进行了讨论,建立了SWATH船型的耐波性理论计算程序,并介绍了该船型的耐波性试验方法。计算的结果能与试验的结果很好吻合。本文提供的方法和数据可供设计参考使用。     

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%.     

优化船型设计与研究的数学方法

针对给定的船型讨论了一种基于拖曳试验数据获得的最小阻力船型参数集的数学方法，并给出了一个阻力最小化的水动力实例，描述船型大约需要10个形状参数，根据相似性原理，将它们转为无因次数，选择设计状态下的总阻力系数作为目标函数。在约束条件下寻找最小阻力系数，这就形成船型参数相关性的条件，因为该条件在试验数据范围内并接近其平均值，反复搜索的过程就是在可行域内连续地构造船型的过程，在构造过程中，由于相关性的原因，一个主尺度改变会影响到其他主尺度的变化，使得设计过程更加困难，介绍的方法解决了这一难题。所讨论的方法不仅可以应用于阻力最小化中的水动力学问题，而且可用于结构失稳，振动和变形中能量最小化问题，以及保证可靠度下的重量最小化分析。     

用tent函数计算兴波阻力及优化船型问题

本文用理论方法计算了兴波阻力和改良船型的型值。理论计算可分下列两种情况: (1)对基本船型的水线迭加曲线薄船函数以计算其对应的改良船型。 (2)对基本船型的曲表面迭加曲面薄船函数以计算其对应的改良船型。 本文利用C.C.Hsiung提出的用tent函数方法计算兴波阻力。用SUMT混合罚因子优化技术计算改良船型的型值。 本文以y=(1-x~2)(1-z~4)数学船型和Series 60实用船型为基本船型,用tent函数方法对它们进行了兴波阻力计算,并且与其它兴波阻力计算方法进行了比较。本文还以上述两种船型为基本船型进行了改良船型的计算,并且得到了与它们相应的理论改良船型。     

某拖虾船船型优化设计

在分析拖虾船型线特征的基础上,利用母船改造法设计4种横剖面面积曲线,插值产生新船船体型线,采用FLUENT软件对4种船型进行三维船体数值模拟,得到相应速度下的阻力值,对比确定优化船型.以实际运营的36.80 m拖虾船为例,说明本文的方法在减轻设计人员工作强度、提高设计效率和设计质量方面可以起到积极的作用,加快拖虾渔船节能船型开发及标准化建设步伐.     

基于参数化船型的阻力优化研究

船型几何模型的参数化表达,是船型多学科设计优化的基础。其作用是为各学科分析和优化提供一个统一的几何模型,并根据各学科分析结果自动修改调整船体型线。文中尝试使用Friendship进行船体完全参数化建模,并使用该软件中的feature编程功能编程实现shipflow型值数据的提取;通过改变一系列重要的船型参数实现变换船型几何模型,以获得满足性能需求的船型。最后利用该软件的优化框架,采用切线搜索法 (Tangent Search, TSearch) 完成1300TEU集装箱船的兴波阻力优化,优化球首和前体船体曲面。结果表明,该参数化方法在改进船型水动力性能方面有很好的效果。     

高速双体船的阻力计算

本文根据16条对称片作圆舭型高速双体船的阻力试验资料，运用多元线性回归分析方法，研究高速双体船剩余阻力系数C_r随傅汝德数Fn的变化规律，提出了剩余阻力系数曲线（C_r～Fn曲线）的表达方法。用本文提出的方法计算圆船型高速双体船的剩余阻力系数，在95％的概率下，误差小于5％，较目前使用的其它方法计算简便、精确度高、适用的速度范围广，可供高速双体船设计时估算阻力使用。     

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。     

简易船型

造船者们时常注意到船支的某些特殊船型,这些特殊船型在所有各种型式中总称为“简易船型”。所谓简易船型,其全部或大部分的肋骨系由直线组成,在交接处形成角度或弯曲度不大之线条。船壳外表分为若干个相互联结组成为的表面,在其相交处形成折角线,通常该线是半径不大的曲线,以使缓和。