船型參數(shù)化設(shè)計(jì).pdf

1、參數(shù)化技術(shù)在20世紀(jì)90年代后期已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，許多利用參數(shù)化技術(shù)開發(fā)的專用設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使設(shè)計(jì)人員從大量繁重而瑣碎的工作中解脫出來，從而不僅提高了設(shè)計(jì)速度，增強(qiáng)了市場(chǎng)快速反應(yīng)能力，而且還有效地減少了信息的存儲(chǔ)。在船型設(shè)計(jì)中，由于船東要求的多變性和船體線型的復(fù)雜性，整個(gè)設(shè)計(jì)過程需要多次反復(fù)地進(jìn)行線型修改以及性能計(jì)算，這就要求船型的設(shè)計(jì)盡量做到參數(shù)化。
　　 經(jīng)過長(zhǎng)期的研究與發(fā)展，數(shù)學(xué)船型設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)取得了較快的發(fā)展和長(zhǎng)足的進(jìn)步

2、，但是根據(jù)特征參數(shù)和特征曲線開發(fā)出的船體線型與實(shí)際的船型差距很大，沒有達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。論文在采用NURBS技術(shù)表達(dá)船體曲線曲面的基礎(chǔ)上，提出了常規(guī)船型的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法：根據(jù)特征參數(shù)，應(yīng)用光順曲線的參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)，就可以設(shè)計(jì)縱向特征曲線，生成橫剖面曲線，進(jìn)而得到光順實(shí)用的船體曲面。
　　 船體曲線曲面十分復(fù)雜，在NURBS(非均勻有理B樣條)方法出現(xiàn)以前，要用一個(gè)式子統(tǒng)一表示船體曲線曲面幾乎是不可能的。本文利用NRUBS曲線的節(jié)點(diǎn)

3、、升階、插值算法以及二次曲線曲面的NURBS表示，并正確選擇邊界條件和參數(shù)化方法，實(shí)現(xiàn)了用單一NURBS函數(shù)表達(dá)完整的船型。由于采用了NURBS技術(shù)，可以方便地將船型數(shù)據(jù)導(dǎo)入Shipflow、Fluent、MaxSurf. NAPA和TRIBON等船舶水動(dòng)力分析、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)軟件。
　　 本文考慮了球艏、艉部特征參數(shù)，將橫剖面曲線的“形心”作為設(shè)計(jì)的特征參數(shù)，討論了橫剖面曲線的曲率極值點(diǎn)等，從而實(shí)現(xiàn)了常規(guī)船型的參數(shù)化設(shè)計(jì)。該方

4、法建立了船型與特征參數(shù)、特征曲線之間的聯(lián)系，將船型的設(shè)計(jì)與優(yōu)化轉(zhuǎn)化為影響船舶水動(dòng)力性能的、少量的特征參數(shù)與特征曲線的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。
　　 近年來，對(duì)船舶性能的要求愈來愈高，同類船舶更新?lián)Q代愈來愈快，因而，以往的船型資料難以滿足新的要求，傳統(tǒng)的船型設(shè)計(jì)正面臨著新的挑戰(zhàn)。而船型參數(shù)化設(shè)計(jì)的出現(xiàn)，為水動(dòng)力性能優(yōu)化提供了船型生成與變換的工具，為快速、高效開發(fā)水動(dòng)力性能優(yōu)異的船型提供了可能。本文以設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為指導(dǎo)，應(yīng)用參數(shù)化設(shè)計(jì)方法優(yōu)化了某船