以Beta样条拟合船体型线的光顺研究

本分析了船体型线的光顺准则,推导出Beta样条拟合曲线的曲率计算公式,并将其运用于实际的船体型线交互设计系统中,实现了对船体型线的光顺性判别。     

基于蒙特卡罗模拟的船体型线稳健优化设计

传统的船型优化仅考虑了确定性因素的影响,忽视了设计和使用中不确定性因素的存在,常导致船型方案不可行或航行性能较差。为了考虑不确定因素对船舶阻力性能的影响,在船型优化中引入稳健优化设计理论。首先,阐述了稳健优化设计的基本原理,在此基础上,以KCS船型为例,考虑了航速不确定性的影响,建立了稳健优化数学模型。其次,基于Isight平台完成了KCS船体型线稳健优化设计。试验结果表明:船体型线稳健优化设计可有效地减小船型方案失效的可能性,更符合工程实际。     

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Beta样条的船体型线交互设计系统的实现

本文介绍了一种基于Beta样条的船体型线交互设计系统。系统模拟手工设计过程,从型值表中自动读取型值并自动生在船体型线,曲线光顺性判别方法直观方便,图形输出方面可自动实现与Auto-CAD的DXF文件接口。     

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.     

一种新的曲面修改方法在船型优化中的应用

为实现基于CFD的船体型线自动优化,船体型线的参数化建模及修改起着至关重要的作用。论文提出了一种新的组合函数修改船体曲面的方法,该方法充分利用了融合函数及全局变换函数两类船体曲面修改方法的优点,实现了船体曲面的大范围变形,并保证了船体曲面的光顺性。将该方法与CFD技术及优化算法成功结合,直接应用于1300TEU集装箱船的型线优化设计,最终获得给定约束条件下的优化型线。结果表明,论文所提出的组合函数修改船体曲面的方法是可行的,具有一定的工程应用价值。     

参数化的船型设计方法

根据特征参数和特征线,生成光顺的船体线型是造船工作者梦寐以求的目标。基于光顺曲线的参数化设计,提出了参数化的船型设计方法。该方法可根据特征参数和特征线快速开发出具有优秀航行性能的、光顺的船舶型线。设计实例表明了该设计方法的可行性。     

科考船多波束导流罩线型CFD分析方法与试验验证

针对于科考船多波束导流罩设计和船体线型设计缺少关联分析的主要问题,介绍了一种科考船导流罩线型与船体线型一体化CFD分析方法,综合考虑实船航行过程中船体型线和导流罩型线之间的相互影响。根据这种分析方法,分别对导流罩和船体组合线型的阻力性能和防气泡性能进行了CFD预报,并进行了船模试验。两者吻合良好,验证了此种CFD分析方法的工程实用性。     

TRIBON软件型线光顺技巧

船体型线光顺是船舶生产设计的第一道工序,更是平面建模、曲面建模乃至机、管、电、舾各专业进行生产设计的基础,因此,光顺质量是保证整个设计质量的重要因素之一。以10 000 t多用途船为例,简要介绍型线光顺的基本原理及使用TRIBON软件进行型线光顺的步骤、技巧。     

一型小水线面双体船的水动力性能与结构设计

简要介绍了中国船舶重工集团公司(CSIS)建立和发展的一种小水线面双体船(SWATH)优化设计工程技术系统.主要包括SWATH船型的概念设计、主尺度与线型优化、有效功率预报、纵向运动稳定性校验及稳定鳍设计、耐波性预报、结构载荷评估、波浪中的船体结构动、静响应分析等有关设计、预报与评估的系统方法.并以一型1500吨级小水线面双体型海洋调查船设计和评估为例对有关设计方法进行了说明和验证,在该船设计中,采用线性和非线性三维水弹性理论来预报载荷与评估在波浪中航行船体的结构安全性,同时在中国船舶科学研究中心(CSSRC)的拖曳水池与耐波性水池中进行了阻力与自航、耐波性与操纵性、波浪载荷等船模拖曳及自航试验.文中还给出了该船有关优化设计及模型试验结果.     

船体外形的CATIA建模方法

通过编写CATIA宏命令,调用船体外形型值表,并用其生成曲面及其曲面修饰功能,得到光顺的船体外表面形状以及经过优化的船体型线图,同时验证了利用CATIA软件进行船体外形建模的可行性.     

HDSHM系统船体型线光顺应用经验

文章介绍了山东百步亭船业公司使用HDSHM船体建造系统型线光顺模块代替实尺样台用于拖网、围网、灯光钓和冷藏运输等多种渔船船型的建造。文章以已交付使用的58 m艉滑道拖网渔船在生产设计中积累的型线光顺的操作经验为例,列举了光顺的原理、顺序及方法,重点是单根型线光顺的判别和光顺的方法,以及站线光顺后肋骨线的光顺处理方法,并说明了在光顺操作过程中的注意事项及解决思路。这些操作经验的应用提高了工作效率,也保证了光顺的质量要求,缩短了生产设计的周期,也使得从开工、下料、预制到组装的生产准备周期进一步缩短。     

圆率序列单根型值光顺及修改方法

船体型线的单根光顺问题,在船体数学放样中是一个比较关键的问题。国内外使用的单根光顺方法甚多。几年来,我厂和山东大学组成的船体数学放样小组,分析了国内外常用的单根光顺方法的优点和不足之处,提出了“圆率序列”光顺的思想。我们根据近年来船体数学放样的实践,采用圆率序列光顺方法,得出了型值点坏点的修改方法,编制了单根型值点光顺程序,在三向光顺中使用。在我厂近十艘船的生产使用中,收到了良好效果。     

优化算法在船体型线参数化设计中的应用

以目标船舶主尺度要素和承载船舶信息的基本曲线为输入信息,以曲线应变能为目标函数,提出参数化生成以NURBS表示船体型线的数学模型,采用两种优化计算方法(牛顿/拉夫森迭代法和微分群体智能算法)来数值求解该模型,并比较了不同算法所得出的船体曲线和计算过程。结果表明,依据本文介绍的数值算法,经参数化生成的船体型线能满足工程应用要求,并有望在船型优化设计中应用。     

HCS系统的船体曲面组合结构理论

船体曲面组合结构理论是HCS型线光顺处理的理论依据，而边界分析和边界处理是船体曲面线合结构理论的精髓，本较系统地介绍了HCS系统对船体曲面的分类，并介绍了HCS系统型线光顺的边界分析和对复杂船型的处理。     

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。     

HCS3．0船体建造系统型线光顺的设计和应用

HCS3．0船体建造系统在我国拥有广泛用户，为了使用户对HCS3．0船体建造系统型线光顺有进一步了解，本对HCS3．0船体建造系统型线光顺的设计和应用作了较详细的介绍。     

型线光顺与设计阶段的关系

在应用电子计算机进行型线光顺的情况下,在设计阶段重新划分以后,将型线光顺提前在初步设计阶段进行,可以加快船舶设计和施工的进度,以及提高设计质量和施工的经济效益。以往,设计单位所提供的船体型值数据(包括肋骨线型图)需要在工厂生产时进行实尺放样,重新修正。这在过去是无可非议的。     

一种新的船体型线自动光顺方法

提出了一种新的在船舶设计阶段光顺船体型线的自动光顺方法.文献中有两类光顺方法:局部光顺法和整体光顺法,文中的光顺方法引入控制点的权值,从而建立了局部光顺法和整体光顺法的统一优化模型.为了提高型线光顺效果,该光顺方法使曲线的应变能和曲率的变化最小,并在优化过程中保证船体型线的几何特征不变.应用该方法光顺典型的船体横剖而曲线,表明可得到满意的光顺效果.