基于特征參數(shù)的船體曲面參數(shù)化設(shè)計(jì)方法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)代船舶產(chǎn)品的研發(fā)都朝著數(shù)字化方向發(fā)展，數(shù)字化造船就是以造船過程的知識(shí)融合為基礎(chǔ)，以數(shù)字化建模仿真與優(yōu)化為特征，將信息技術(shù)全面應(yīng)用于船舶的產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、管理的全過程，最終達(dá)到快速設(shè)計(jì)、快速建造、快速檢測(cè)、快速響應(yīng)和快速重組。而數(shù)字化造船首先就是要實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)計(jì)的數(shù)字化，型線設(shè)計(jì)是船舶總體設(shè)計(jì)的重要工作，也是船舶其它性能研究的基石，沒有高精度的曲面數(shù)據(jù)作為支撐，就無法實(shí)現(xiàn)船舶產(chǎn)品的CAD/CFD/CAM數(shù)字化。
　　 數(shù)字化

2、的型線設(shè)計(jì)就是研究船體曲面的設(shè)計(jì)方法。1991年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)頒布的關(guān)于工業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換的STEP(Standard for the Exchange ofProduct model data)國際標(biāo)準(zhǔn)，正式將NURBS作為定義工業(yè)產(chǎn)品幾何形狀的唯一數(shù)學(xué)方法。因此船體曲面的數(shù)學(xué)表達(dá)也統(tǒng)一采用了NURBS形式，型線設(shè)計(jì)也轉(zhuǎn)向NURBS的建模方式。但NURBS是一個(gè)通用的標(biāo)準(zhǔn)，其并不是能適應(yīng)所有工業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)特性，為了解決用NUR

3、BS技術(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)船型設(shè)計(jì)所帶來的困難，國內(nèi)許多學(xué)者在船體曲面的設(shè)計(jì)上，采用了參數(shù)化技術(shù)。
　　 船舶的CAD參數(shù)化技術(shù)目前主要是依靠少量參數(shù)驅(qū)動(dòng)船體的曲面設(shè)計(jì)。參數(shù)化模型、模型的求解、以及船體曲面的光順等問題，都是船體曲面參數(shù)化設(shè)計(jì)所要研究的重要內(nèi)容。
　　 本文基于能量?jī)?yōu)化的思想，以NURBS曲線曲面的能量最小為目標(biāo)函數(shù)，船體特征曲線的特征參數(shù)為幾何約束條件，直接通過設(shè)定和修改船體特征曲線幾何約束條件來實(shí)現(xiàn)船體曲面建模