游艇幾何造型與船體主尺度綜合優(yōu)化模型的構(gòu)建與實現(xiàn).pdf

1、游艇造型設(shè)計在游艇的整個設(shè)計周期中占據(jù)重要地位，并且常常涉及到如美學(xué)等船舶學(xué)科以外的知識，所以，在游艇設(shè)計中需要造型設(shè)計師和船體設(shè)計師交互合作，有助于設(shè)計出配合良好的游艇產(chǎn)品。然而，這個過程非常復(fù)雜而且耗時，并且，在游艇船體主尺度優(yōu)化的過程中，如果不考慮造型的影響，將可能導(dǎo)致原有造型與優(yōu)化后的船體不匹配的結(jié)果。所以，考慮造型的游艇綜合優(yōu)化設(shè)計是有必要而且有意義的問題。
　　本文基于這一點，將造型的評價加入大型游艇優(yōu)化的過程中，以游

2、艇造型為出發(fā)點，對造型幾何的設(shè)計和優(yōu)化做了一定的研究，最后與船體靜水阻力、風(fēng)阻力、耐波性和操縱性等子目標(biāo)一起，對大型游艇主尺度進行綜合優(yōu)化。研究工作的內(nèi)容主要包括三個方面：大型游艇造型幾何特征總結(jié)和優(yōu)化；造型幾何曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)，基于 CATIA二次開發(fā)的上層建筑設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā)；造型和船體綜合優(yōu)化模型的建立，基于改進的差分進化算法對模型進行優(yōu)化。
　　統(tǒng)計了大型游艇的主尺度和造型參數(shù)，通過已有游艇的造型設(shè)計特點，逆向研究游艇造型設(shè)計

3、方法，探討了大型游艇造型中蘊含的一般數(shù)學(xué)規(guī)律，采用正態(tài)分布函數(shù)對各子目標(biāo)進行處理，使用層次分析法計算各子目標(biāo)權(quán)值，最終獲得總的造型評價函數(shù)。使用了半圓、貝塞爾曲線、NURBS曲線對游艇上層建筑中的曲線部分進行幾何表達(dá)，利用 CATIA二次開發(fā)技術(shù)，開發(fā)了專門針對游艇上層建筑開發(fā)的設(shè)計系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以用于游艇上層建筑的曲線設(shè)計，并能創(chuàng)建三維立體模型，同時可以輸出通用接口 igs文件，最后通過實例對設(shè)計系統(tǒng)進行了檢驗。探討了分項權(quán)值的賦予方