Beta样条在船舶型线设计中的应用和研究

本对Ｂｅｔａ样条在曲线曲面造型中的应用进行了探讨,分析了其特有的两个形状控制参量对曲线形状的影响,并研究了它对Ｂｅｔａ样条基函数和函数曲线的影响规律以及在船舶型线设计中的具体应用。     

三次样条曲线等外力端概念及其处理方法

常用的三次样条曲线几种端值条件如简支端、抛物端已不能完全满足曲线光顺的要求。本文从样条曲线精密光顺准则出发,提出一个新的端值条件——等外力端的概念、分类和处理方法。同时从能量最小原理出发,用变分的方法推导出几种端值条件,说明它们的力学背景。在本文中,还提出了连续梁的初始剪力定理。 作者把等外力端应用于样条曲线精密光顺试验,效果十分满意。     

船体曲线曲面的B样条光顺

根据给定的船体型值点，以三次非均匀B样条为光顺函数，采用整体光顺方法，以应变能最小、曲率变化均匀为准则，以控制点为未知量，建立最优化问题的约束方程并求解，实现船体曲线的光顺。根据曲线的相对曲率线图，将优化后的光顺B样条船体曲线与插值B样条曲线、传统最小二乘法逼近曲线进行了比较。构[循规蹈矩本曲面，以UV方向上的单参数曲线族或站线、水线、纵剖线方向的截面曲线族为研究对象，以曲线族的应变能之和最小为准则，进行光顺处理，最后，以NURBS为统一数学表达式，根据光顺后得到的控制点网络，应用双三次非均匀有理B样条得到光顺的船体曲面。     

分段三次大挠度样条的处理

在船舶型线处理中 ,三次样条是一个较有效的曲线拟合光顺工具。然而 ,由于它局限在小挠度曲线上使用 ,便显得不够适应某些现代工程技术的发展。本文介绍了分段三次大挠度样条的处理的方法     

基于 MATLAB 的土工击实试验数据处理的探讨

因现有的室内标准击实试验的数据处理大部分采用手绘法、样条曲线法或二次、三次多项式拟合法,手绘法和样条曲线法所绘出的曲线很难直接找到最值,对于二次、三次多项式拟合法常采用 Excel,但 Excel 计算较粗略。针对以上问题,文中运用 MATLAB 中曲线拟合的功能,对工程中击实试验数据进行分析,以拟合曲线的残差图为依据,较准确地得到了最大干密度,并得出如下结论：击实曲线多项式的次数越高,所拟合的效果越好;另外击实数据的分布情况也将影响曲线拟合效果。     

内河船舶稳性计算系统

通过采用可视化语言VisuslBasic3．0于Windows95（或Windows3．2）下实现型线设计、静水力计算、完整稳性计算、倾斜试验计算，并可用打印机输出相应图形及计算结果。文章还详细叙述了用B样条函数绘制静水力曲线、邦戎曲线、稳性插值曲线的原理和过程，并给出了用B样条拟会曲线的子程序。     

Beta样条中形状控制参数对的匹配与应用

本对Ｂｅｔａ样条中形状控制参数β１和β２独立变化及参数对匹配规律进行了研究,分析了形状控制参数在Ｂｅｔａ样条反算拟合时对曲线形状的影响,并在实际中有交地应用,取得较好的效果。     

计算机辅助复杂船型的自行设计原理和方法

在论述非均匀Ｂ样条基本原理基础上的背压阀提出了一种交互式复杂船型自行设计的方法。该方法既具有Ｂ样条曲线的局部性、保凸性等固有特性，又能方便、迅速地表达船舶线型特征。此外，并提出了一些快速修改曲线的方法。     

三次样条曲线的选点修改法

本文根据样条曲线的力学性质,提出新的光顺准则和选点修改的方法,并推导出修改量和修改方向均较为合理的综合计算公式。通过实船计算表明,本方法能较准确地依次找到引起样条曲线不光顺的最坏的型值点,并逐一进行有效的修改,最后达到曲线上各节点的外力符号分片同号,力的大小过渡均匀,即基本达到所谓精光顺的要求。由于选点准确,同时又是局部修改,所以在对船体进行三向光顺计算时收敛也较快。本计算方法的应用条件是:需要修顺的曲线必须能用点点通过的三次样条曲线进行拟合,然后才能进行选点修顺。     

韩国釜山钢桥加工制作施工工艺

釜山钢桥因其规模和强度要求产生了诸如样条曲线结构、梁段制作工艺质量控制、现场组装精度等难题。通过胎架控制变形,以及拟合样条曲线数据,控制焊接变形和焊接应力,保证钻孔精度,采用分组钢印编号等施工工艺,成功解决了一系列施工难题,积累了非标钢桥施工的宝贵经验。     

参数三次样条的一种完备边界条件

参数三次样条插值在实践中应用很广。参数三次样条曲线需要四个边界条件,但当前通常使用的边界条件只是给出了两个,另外两个是根据经验而定的。我们把给出了完整的四个边界条件者称为参数三次样条的完备边界条件。     

数据误差对曲线插值准确性的影响分析

船舶型线数据误差对曲线插值的准确性将会产生一定的影响,本文结合矩阵范数对建立B样条插值曲线的计算过程进行扰动分析,分析了端点条件对曲线形状的影响。结果表明,数据误差对插值曲线的影响是局部的。     

基于均匀有理B样条的小水线面双体无人艇参数化建模方法

本文针对小水线面双体无人艇总体设计过程中总布置及水动力外形优化设计对潜体和支柱参数化建模的需求,提出一种由型值点与特征多边形顶点同时控制的均匀有理B样条曲线表达方法,并以该方法生成的曲线作为无人艇的潜体和支柱的型线完成无人艇参数化建模,基于CFD的方法对模型开展了阻力特性的数值计算。B样条曲线能够满足模型的光顺性要求;曲线中的型值点能够精确控制模型的局部尺寸,便于总布置设计过程中对局部外形尺寸的调整;特征多边形顶点能够保证潜体和支柱端部曲面的斜率和曲率得到直观的自由调节,并直接影响各部位水动力的分布,便于参数化模型针对水动力性能的优化设计。     

基于VC的B样条绘制船舶静水力曲线的研究与实现

介绍了静水力曲线的计算过程，针对静水力曲线计算需要处理大量数据的特点，用Access数据库存储数据，通过VC调用Access的数据后编程实现其计算过程，充分利用三次B样条曲线的优势和特点。实现静水力曲线的绘制。     

指定压力分布的螺旋桨设计

修改压力分布设计螺旋桨新型叶剖面来改进空化斗的工作已经进行多年,但是均基于薄翼理论进行二维剖面与三维叶剖面之间的转换。文中分别用B样条曲线和曲面表达二维剖面和三维桨叶,指定Eppler剖面的压力分布作为三维目标压力;将一个初始螺旋桨用B样条曲线表达其0.8R处的剖面几何;建立算法调整0.8R剖面对应的B样条控制多边形,进而调整桨叶几何,使得0.8R处三维面元法预报压力逼近目标压力。文中最后还讨论了高负荷时该剖面的压力分布情况。     

燃气轮机叶片造型的混合约束条件三次B样条设计法

本文提出了构造燃气轮机叶型的圆弧和三次Ｂ样条曲线成型方法，并用引入混合约束条件的三Ｂ样条法设计了一整套构造、拟合、修改燃气轮机叶型的计算机辅助设计软件包，为叶片设计及加工提供了依据。     

指定压力分布的螺旋桨设计

修改压力分布设计螺旋桨新型叶剖面来改进空化斗的工作已经进行多年,但是均基于薄翼理论进行二维剖面与三维叶剖面之间的转换.文中分别用B样条曲线和曲面表达二维剖面和三维桨叶,指定Eppler剖面的压力分布作为三维目标压力;将一个初始螺旋桨用B样条曲线表达其0.8R处的剖面几何;建立算法调整0.8R剖面对应的B样条控制多边形,进而调整桨叶几何,使得0.8R处三维面元法预报压力逼近目标压力.文中最后还讨论了高负荷时该剖面的压力分布情况.     

组合曲线B样条插值方法研究

针对一类由直线和曲线构成的组合曲线,提出一种使用非均匀Ｂ样条曲线的插值方法,使整根曲线具有统一的表达式,解决了这类曲线的插值问题。使用表明,该方法效果良好,直线部分为严格的线性函数,而直线与曲线连接处没有额外的振荡。     

三次样条曲线光顺理论之研究

鉴于三次样条曲线用于线型光顺时,由于缺乏完整的光顺标准,效果不够理想。本文通过对影响光顺的主要因素之一——多余膨瘪点进行力学和数学分析,提出调整剪力跃度消除多余膨瘪点的方法,同时建立了一个新的综合考虑的标准——精光顺准则。作为弯势调整的目标和限度,论证了单根曲线剪力跃度允许变号数的推算公式。 作者对200余根各类曲线和5艘船舶线型作了实验,效果很好,证明精光顺准则完全适用于三次样条曲线,可供使用。     

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。