船舶設計中的三維參數化技術

第1章 緒論
1.1 船舶三維參數化設計技術研究意義
1.1.1 提高設計效率和建造精度，縮短造船周期
1.1.2 提高設計和計算精度
1.1.3 加快船舶設計建造一體化的發(fā)展進程
1.2 船舶設計研究進展
1.2.1 船舶CAD技術發(fā)展
1.2.2 船體曲面造型技術
1.2.3 曲面求交算法研究
1.2.4 基于曲面表達的幾何特性計算
1.2.5 船舶靜水力特性計算
1.2.6 主船體分艙及艙容計算
1.2.7 船舶自由浮態(tài)計算
1.2.8 自由液面對浮態(tài)和穩(wěn)性影響的研究
1.2.9 穩(wěn)性計算方法研究
1.2.10 船體結構強度有限元分析研究
1.2.11 智能算法在船舶初步設計中的應用
1.2.12 小水線面雙體船型線設計方法研究
第2章 NURBS相關知識初步
2.1 NURBS定義、特性及基本算法
2.1.1 B樣條基函數定義
2.1.2 NURBS曲線定義
2.1.3 NURBS曲面定義
2.1.4 NURBS曲線和曲面特性
2.1.5 NURBS基本算法
2.2 利用NURBS構造組合曲線
2.3 利用截面線生成蒙皮曲面
第3章 船體曲面NURBS表達
3.1 概述
3.2 船體坐標系定義
3.3 船體曲面分片表達
3.3.1 船體曲面邊界線定義
3.3.2 曲面分片
3.3.3 邊界處理
3.3.4 船體曲面分片NURBS表達
3.3.5 實例
3.4 基于單一NuRBS函數的船體曲面表達
3.4.1 用單一NURBS曲面函數表達船體曲面
3.4.2 用單一NURBS曲面函數表達甲板
3.4.3 用單一NuRBs曲面函數表達內底內殼
3.4.4 船體曲面表達的數據結構
3.4.5 船體曲面型值數據結構
3.4.6 曲面定義數據的計算機存儲結構
3.4.7 計算實例及結果分析
第4章 平面與曲面求交算法
4.1 概述
4.1.1 求交算法應滿足的要求
4.1.2 曲面求交基本類型
4.1.3 參數／參數曲面求交基本方法
4.2 算法原理及描述
4.2.1 平面與曲面的相對位置
4.2.2 求交算法基本原理
4.3 基于求交算法的計算
4.3.1 曲面僅被一個平面交割的計算
4.3.2 曲面被兩個以上平面交割的計算
4.4 算法應用
第5章 基于曲面表達的幾何特性計算
5.1 概述
5.2 廣義棱柱的概念
5.3 幾何體幾何特性計算公式
5.4 計算方法
5.4.1 截面積及特性計算
5.4.2 局部表面積及特性計算
5.4.3 體積及特性計算
5.5 計算實例
第6章 船舶靜水力特性精確計算
6.1 概述
6.2 靜水力特性參數定義
6.2.1 浮性參數
6.2.2 穩(wěn)性參數
6.2.3 船型系數參數
6.2.4 型濕表面積
6.3 靜水力特性計算
第7章 主船體虛擬分艙及艙容要素曲線計算
7.1 概述
7.1.1 參數化虛擬分艙意義
7.1.2 艙容計算意義
7.1.3 虛擬分艙及艙容計算方法概述
7.2 主船體參數化分艙方法
7.2.1 艙室形狀分類
7.2.2 分艙參數化定義方法
7.2.3 參數化虛擬分艙步驟
7.3 艙容計算方法
7.4 計算實例及結果分析
第8章 基于遺傳算法求解船舶自由浮態(tài)
8.1 概述
8.1.1 浮性基本概念
8.1.2 現有自由浮態(tài)計算方法
8.2 遺傳算法簡介
8.3 船舶自由浮態(tài)計算
8.3.1 自由浮態(tài)計算優(yōu)化模型
8.3.2 用于自由浮態(tài)計算的遺傳算法
8.4 計算實例
第9章 自由液面對穩(wěn)性的精確修正
9.1 概述
9.2 自由液面對穩(wěn)性影響
9.3 自由液面修正規(guī)范算法
9.4 自由液面修正精確算法
9.4.1 傾斜力矩計算原理
9.4.2 傾斜力矩和自由液面修正量計算
9.5 計算實例及結果分析
第10章 直接計算船舶最小穩(wěn)性的模糊遺傳算法
10.1 概述
10.2 等排水體積條件下浮心確定
10.2.1 任意水線面下排水體積和浮心坐標計算
10.2.2 等排水體積條件下水線面和浮心位置確定
10.3 最小穩(wěn)性計算模型
10.4 求解最小穩(wěn)性的模糊遺傳算法
10.4.1 模糊編碼
10.4.2 交叉率和變異率的模糊控制
10.4.3 模糊遺傳算法步驟
10.5 穩(wěn)性計算步驟
10.5.1 不計自由液面的靜穩(wěn)性臂計算
10.5.2 精確自由液面修正
10.5.3 穩(wěn)性曲線確定
10.6 計算實例及結果分析
第11章 船體結構參數化有限元建模及分析
11.1 概述
11.2 船體結構特點
11.3 傳統有限元建模方法簡介
11.4 基于ANSYS的參數化船體結構有限元建模方法
11.4.1 結構簡化
11.4.2 單元選取
11.4.3 材料特性及許用規(guī)范
11.4.4 有限元模型建立
11.4.5 計算工況確定
第12章 基于ObjectARX的船舶三維參數化設計程序開發(fā)
12.1 概述
12.1.1 AutoCAD數據庫
12.1.2 ARX類庫集
12.1.3 自定義類派生機制
12.1.4 在ARX應用程序中使用MFC
12.2 基于ARX開發(fā)船舶三維參數化設計程序PSD
12.2.1 程序功能
12.2.2 程序類定義
12.2.3 程序類層次結構關系
12.2.4 程序界面
第13章 小水線面雙體船參數化型線設計
13.1 概述
13.1.1 小水線面雙體船發(fā)展歷史
13.1.2 SWATH船的主要優(yōu)缺點
13.1.3 SWATH船型線設計方法概述
13.2 SWATH船型線表達方法
13.2.1 SWATH船的型線特點
13.2.2 SWATH船的設計參數
13.2.3 數學船型基本理論
13.2.4 SWATH船的數學表達
13.3 SWATH船型線設計
13.3.1 主尺度及主要船型參數的選擇
13.3.2 典型中橫剖面設計
13.3.3 有效控制橫剖面面積曲線及支柱厚度曲線
13.3.4 插值生成船型
13.3.5 SWATH船型線設計步驟
13.4 SWATH船型線設計軟件建模
13.4.1 SWATH船型線設計軟件功能分析
13.4.2 定義系統對象類
13.4.3 類之間的關系結構
13.5 SWATH船型線設計的軟件實現
13.5.1 SWATH船設計軟件實現
13.5.2 SWATH船型線設計實例
參考文獻