数学船型型线设计方法研究

在分析前人研究成果的基础上,对数学船型的吃水函数法提出了新的改进型的数学表达荛可调节的吃水函数,使这种方法不但能够应用于非球首船型,而且也能应用于球首和球尾船型,拓宽了其设计范围,通过两条实船的船型型线表达和设计,了本方法的正确性和实用怀。     

基于可视化编程环境的船型参数化融合与降阻优化研究

高质量的船型优化要求船型样本数量尽可能多.寻求一种高效率、高质量的船体几何重构方法在船舶设计初期具有重要意义.将船型融合技术与参数化相结合,提出一种基于可视化编程环境的船体几何重构方法,实现计算机依据设计变量自动生成大量船型样本的目的.通过在可视化编程环境下对若干船型样本进行快速阻力预报,选出了阻力性能优于母型船的船型.并设计出一套基于遗传算法的型线光顺可视化程序,解决了融合过程中型线的光顺问题,加快了船舶设计初期船型优化的效率,验证了基于可视化编程环境的船型参数化融合方法应用于船型优化的可行性.     

变量化船舶型线表达与设计方法

基于变量化设计理论,提出船体型线的变量化设计模型,用于船舶型线的表达与设计.描述了使用该模型进行船体型线设计的计算机辅助设计(CAD)方法,其主要包括船体型线数据的管理、数学模型的定义,以及三维空间模型的建立和修改.用数学模型定义了型线设计各元素的位置信息和元素之间的拓扑关系,按照数学模型构建和修改三维空间模型,完成船体型线的设计.在船体型线的设计过程中,基于变量化设计模型对设计进行修改,能够实现型线设计方案的快速重构,避免重复设计,有效地提高了型线设计的质量和效率.通过使用船舶型线的变量化设计方法进行型线设计的实例,证明了该方法的实用性和先进性.     

“海口号”车／客渡船型线设计分析

文中介绍了“海口号”车／客渡船双尾节能船型的特点及型线设计方法，讨论了纵中剖线形状、位置及尾轴间距等参数对船舶阻力和推进性能的影响及选取原则，以及实船试验结果．     

基于径向基插值的曲面变形方法在船型多目标优化中的应用

在船体型线优化中,精确有效的船体曲面表达和变形技术在优化中起着重要的作用,文中研究基于径向基插值的曲面变形方法在船型多目标优化中的应用,采用基于径向基插值技术的船体曲面变形方法,以DTMB5415船型为研究对象,结合计算流体力学计算工具和多目标粒子群算法,以兴波阻力最小为优化目标,完成了不同弗劳德数(Fr)下的船舶阻力性能优化.在优化结果中选择3条典型船型进行分析:Fr为0.41时方案1较优,兴波阻力减小了18.83%;Fr为0.22时方案3较优,兴波阻力减小了49.66%;Fr为0.28时方案2为折中方案,兴波阻力减小了30.23%.优化结果表明,基于径向基插值技术的船体曲面变形方法可有效产生光顺的船体型线.     

基于横剖面积曲线的船型变换法

对传统的母型变换法进行了扩展，提出了以变换函数为工具，在母型船舶横剖面积曲线上的进行变换，得到新型线方案的一种用于计算机辅助设计的型线设计，并做了软件实现，算例的结果验证了此方法在船体型线设计听实用性。     

改进线性兴波阻力帐篷函数法及实船型线优化

针对线性兴波阻力帐篷函数法阻力计算及相应的船型优化方法不能反映实际船体对称面形状这一局限,提出一种定义在实际船体对称面上的船体曲面近似函数,将该船体曲面近似函数代入线性兴波阻力表达式,用该表达式与原帐篷函数法计算同一船型的兴波阻力系数,对比结果表明在多数速度区间内比后者更加接近试验结果.由此表达式建立以船体型值为变量的最小兴波阻力二次规划数学模型,此模型适用于任意给定的由曲线、折线围成的非矩形船体对称面区域,尤其适用于舰船前体及其球鼻首的优化.基于二次规划优化模型对仿DDG51船型进行一系列型线优化设计,在理论上获得了20%以上的兴波阻力减阻效果.     

三峡绞滩递缆船船型研究

阐述三峡绞滩递缆船的船型选择、型线设计和船模试验研究，给出了较高傅氏数 （Ｆｒ＞ ０．４１） 下尖首涡尾船型线设计的原理和方法，试验分析与实船航行表明本船具有良好的阻力与推进性能     

三峡绞滩递缆船舶型研究

阐述三峡绞滩递缆船的船型选择，型线设计和船模试验研究，给出了较高傅氏数（Ｆｒ〉０．４１）下尖首涡尾船型线设计的原理和方法，试验分析与实船航行表明本船具有良好的阻力与推进性能。     

综合试验船船型优化设计及试验研究

阐述综合试验船的设计要求,船型选择、型线优化设计、船模式试验研究及实船航行试验,通过对多方案的船模式验结果的分析比较,设计了一个满足任务书要求的船型,模拟试验分析结果和实船航 行试验结果均表明本船总体性能优良。     

船体线型最优化设计方法

为快速生成阻力性能优良船型,开发具有自主知识产权的船体线型优化设计程序,以总阻力为目标函数,以船型修改函数的参数为设计变量,在保证必要排水量条件下,建立基于非线性规划法的数学模型.选取某高速水面舰船为母型,分别对前半体的不同范围进行优化设计,获得改良船型的阻力性能和线型特点,并找出其中的变化规律,为新船型开发和船型优化提供理论基础和技术支持.     

用最优化计算方法进行型线光顺优化设计

通过对某些特定舰船型线光顺设计问题的数学分析，建立了型线光顺设计问题的数学模型，提出了用约束最优化计算方法进行型线优化设计，并通过混合罚函数和增广Lagrange乘子法这两种最优化计算方法的对比，验证了增广Lagrange乘子法的优越性。     

多体船型完整稳性计算

多体船的设计概念是通过采用大长宽比的主船体来有效减小波阻力，而由此带来的稳性损失由两侧片体来弥补，采用静力学方法对多体船横倾状态下的受力情况分析，建立了多体船完整稳性的计算模型，以一多体船方案为例进行完整稳性计算，分析了侧体跨距、排水量等参数对静稳性臂的影响以及静稳性曲线的特征，并对不同形式多体船的稳性特征进行了比较，分析显示，多体船的横稳性主要受到侧体的排水量和横向位置的影响，初稳性计算结果的适用范围小于单体船。     

在极限约束条件下船型的UV度改变

将船体型值表示成ＵＶ度的变换函数。在极限约束条件下通过ＵＶ变换来产生一系列新船型。通过对几艘实船的船型ＵＶ度变换，说明了该方法的先进性和实用性。     

五体船侧体布局对纵向运动性能的影响

针对五体船前后侧体的不同位置，分析了侧体布局对五体船纵向运动的影响.采用Rankine面元法计算了五体船在规则波中前后侧体12种布置方案下的纵向运动响应RAO，分析了前后侧体纵向、垂向位置变化对船体运动的影响规律.考虑非线性因素，在非规则波中计算了五体船运动响应时历，比较了高、低航速时侧体位置变化对运动响应有义值的影响特点.分析结果表明：五体船前后侧体布局对运动的影响与航速密切相关，后侧体在低航速时靠近船中布置、高航速时靠近船尾布置更有利于减小船体垂荡运动；通过降低前侧体垂向高度和靠近船首布置有利于减小五体船垂荡和纵摇运动.     

单体高速船的推进功率计算

为单体高速船在初步设计、方案设计和技术设计阶段提供了基于船体主要参数，船体主尺度和船型系数，以及船体型线的推进功率的计算方法，从而为船舶设计及其型线优化提供了相关的数学模型，对一船型系列试验结果的考核计算表明，不同功率估算方法所计算值的平均值，具有工程预报精度，可用于船舶设计与线型优化。     

一个预测船体寿命期的方法

把营运船舶的船体剖面模数看做受蚀耗影响的随机变量，基于随机变量函数线性化提出一个简单方法。该方法能够根据构件蚀耗率统计数据估算不同船龄船体剖面模数的平均值和标准差，并且能够根据定义的剖面模数极限值预测船体寿命期。计算了四条船蚀耗后剖面模数，数值结果表明蚀耗后剖面模数对其平均值离差很小。另外，试算了四条船的船体寿命期．     

面向最终用户的船体静,动力分析软件

介绍了一种面向最终用户的船体静、动力分析软件——ＳＤＡＳＨｆｏｒＷｉｎｄｏｗｓ．该软件基于船体阶梯形薄壁有限元模型,采用薄壁杆件理论计算船体剖面的弯曲和扭转特性,并计及横向抗扭箱、横向甲板条等横向抗扭结构对船体刚度产生的影响．软件能根据各主要船级社的规范计算出船体弯扭合成应力,还可进行船体静挠度和振动模态分析计算．     

波前法网格生成中最后剩余多面体的剖分

在利用推进波前法实现三维网格自动生成中，在网格生成最后阶段，不可避免地遇到波前三角平面找不到相应顶点，而导致不能生成新单元的困难。本文通过将剩余多面体与之相临的四面体单元合并，或者移动剩余多面体某个顶点的方式，给出了解决方法。     

船体梁剖面要素变异性计算

考虑到船舶结构的型材面积、板厚、构件位置和材料弹性模量中不确定因素的影响,介绍了船体梁剖面要素变异性计算。计算采用随机函数线性化方法,对此直接运用导数的数学概念推导剖面要素的偏导数,而不是用解析式表达剖面要素。最后给出一个油船中剖面计算实例,并研究不确定因素对中剖面要素变异性的影响.