CADDS5平臺上船體NURBS型線系統(tǒng)研究.pdf

1、船舶的"數(shù)學(xué)化"給船舶設(shè)計、建造工藝和研究工作帶來重大的變革,特別是在電子計算機被廣泛應(yīng)用于造船工業(yè)的今天,更是如此.由于船體外形復(fù)雜,并且船體外形曲線與曲面具有二階連續(xù)的特性,經(jīng)過多年的研究和探討,直到B樣條函數(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,才給船體型線的計算機輔助設(shè)計,帶來了突破性的進展.目前,非均勻有理B樣條--nonuniform rational B-spline已經(jīng)成為船體型線擬合、三向光順等方面應(yīng)用最廣、功能最強的數(shù)學(xué)函數(shù).目前,國內(nèi)外有

2、許多著名的計算機輔助船體型線設(shè)計系統(tǒng),但是究其基本理論,都離不開兩大核心:l、船體型線的表達;2、船舶靜力性能計算.在船體型線的表達方面有多項式、超越函數(shù)、新二次曲線、B樣條函數(shù)、非均勻有理B樣條函數(shù)等.在船舶靜力性能計算方面,數(shù)值積分采用的最廣泛的是梯形法、辛浦生法、不等間距積分法等近似積分方法.非均勻有理B樣條(NURBS)方法,是STEP國際標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于工業(yè)產(chǎn)品幾何定義的唯一數(shù)學(xué)方法.它既為標(biāo)準(zhǔn)解析形狀(即初等曲線曲面)也為自由型曲

3、線曲面的精確表示與設(shè)計提供了一個公共的數(shù)學(xué)形式.越來越多的CAD/CAM系統(tǒng)紛紛開發(fā)、擴充NURBS功能,將這先進技術(shù)迅速轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)力.事實上,現(xiàn)在通常將NURBS作為衡量CAD軟件是否優(yōu)秀的指標(biāo)之一.船舶靜力性能是船舶的最重要的性能之一,包括浮性、穩(wěn)性、抗沉性等等.因此靜力學(xué)計算的精度起著至關(guān)重要的作用.而靜力學(xué)計算中90％是積分的計算,所以如何提高積分的精度也是各國學(xué)者努力追求的目標(biāo).該文介紹了船體型線系統(tǒng)的設(shè)計思想,對船體型值表進