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改进的自由变形技术在船型优化中的应用
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作者 冯佰威 岳朝欢 +1 位作者 刘波 王健 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期401-409,437,共10页
针对自由变形技术在船体型线优化中的局限性,本文提出了一种改进的直接操作自由变形方法,并对其在船体型线优化设计中的应用进行了研究。基于自由变形技术的改进,直接操作自由变形方法解决了传统自由变形方法无法直接操作船体曲面坐标... 针对自由变形技术在船体型线优化中的局限性,本文提出了一种改进的直接操作自由变形方法,并对其在船体型线优化设计中的应用进行了研究。基于自由变形技术的改进,直接操作自由变形方法解决了传统自由变形方法无法直接操作船体曲面坐标的问题,并将其嵌入自主开发的船舶水动力性能多学科综合优化平台。以S60船模为研究对象,通过自主开发的平台对船模艏部型线进行了减阻优化,研究发现:在设计航速F r=0.30时,优化后的船型总阻力较母型船降低了5.30%,显著提升了阻力性能。研究结果表明:本文提出的直接操作自由变形方法能够有效应用于船体型线优化,为船舶型线设计提供了一种重要的变形工具。 展开更多
关键词 自由变形 直接操作自由变形方法 船体曲面变形 船型优化 兴波阻力 总阻力 减阻设计 优化平台
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CAID中变形造型及虚拟雕刻技术探讨 被引量:5
2
作者 王玉慧 张玉茹 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第7期19-21,共3页
提出了用于三角片网格所表示形体的局部变形算法及快速虚拟雕刻算法,并利用自行开发的软件系统和Sensable公司产品Phantom,实现具有力觉的虚拟现实造型。为工业产品设计提供了更为方便的造型手段。
关键词 计算机辅助工业设计 变形造型 虚拟雕刻 力反馈 虚拟现实 三角网格 Caid
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极限载况下的船舶艉轴变形安全状态评估
3
作者 袁梦 蔡连财 +3 位作者 刘志恒 李卫锋 徐逸然 霍浩杰 《船海工程》 北大核心 2024年第4期60-65,共6页
针对船舶设计建造阶段轴系校中计算不能完全覆盖实际运营极限工况的问题,以某半潜船极限载况实船航行为例,利用直接计算法得到波浪中航行时的船体变形,提出一种实船航行艉轴变形安全评估方法。该方法基于设计波法确定船体波浪载荷,利用... 针对船舶设计建造阶段轴系校中计算不能完全覆盖实际运营极限工况的问题,以某半潜船极限载况实船航行为例,利用直接计算法得到波浪中航行时的船体变形,提出一种实船航行艉轴变形安全评估方法。该方法基于设计波法确定船体波浪载荷,利用全船有限元计算船体艉轴变形,依据规范采用轴系校中的方法评估艉轴安全,并通过船舶装载手册验证数据的可靠性,是一种有效完整的艉轴变形安全模拟评估方法。 展开更多
关键词 艉轴 船体变形 设计波法 船舶
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破损船舶自由浮态计算 被引量:26
4
作者 林焰 李铁骊 纪卓尚 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期85-89,共5页
在船舶不沉性理论的基础上,叙述了船体计算坐标系和浮态参数的选取、角坐标变换、破损 船舶浮态计算的数学模型和水线下船体要素的定义. 在倾斜水线与船体表面求交点时,采用 坐标转换方法,并应用Green公式计算船体水线下和淹水舱的有效... 在船舶不沉性理论的基础上,叙述了船体计算坐标系和浮态参数的选取、角坐标变换、破损 船舶浮态计算的数学模型和水线下船体要素的定义. 在倾斜水线与船体表面求交点时,采用 坐标转换方法,并应用Green公式计算船体水线下和淹水舱的有效要素;简化了计算方法,提高 了利用Newton迭代法求解浮态平衡方程的收敛性和精确性,同时也方便了计算机软件的编程. 通过对实船的设计结果分析,证明了该方法的先进性和工程实用性. 展开更多
关键词 船体 破舱 浮态 计算机辅助设计 破损船舶 自由浮态 性能计算
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基于横剖面积曲线的船型变换法 被引量:5
5
作者 陈明 林焰 +1 位作者 纪卓尚 戴寅生 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期387-391,共5页
对传统的母型变换法进行扩展,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法;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中的实用性.
关键词 船型变换法 横剖面积曲线 型线 CAD 船舶设计
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减阻球首优化设计方法 被引量:7
6
作者 林焰 纪卓尚 +1 位作者 李铁骊 袁知贵 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第6期785-791,共7页
阐述了球首的主要类型、几何特征及其减阻原理. 提出了具有协调性和光顺性的球首变换方法,并在Holtrop 船体阻力预报的基础上,建立了船体阻力和推进效率的加权函数作为球首优化设计的目标函数,在给定的球首几何特征和船形参... 阐述了球首的主要类型、几何特征及其减阻原理. 提出了具有协调性和光顺性的球首变换方法,并在Holtrop 船体阻力预报的基础上,建立了船体阻力和推进效率的加权函数作为球首优化设计的目标函数,在给定的球首几何特征和船形参数的约束下,计算并设计出最佳的球首. 通过对实船的设计结果分析,证明了该方法的先进性和工程实用性. 展开更多
关键词 船体 阻力 推进 最佳化 球首 CAD 减阻 优化设计
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船体几何造型设计及软件实现 被引量:6
7
作者 林焰 纪卓尚 戴寅生 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第2期212-215,共4页
叙述了船体几何造型设计软件功能、面向对象设计思想、软件系统分析与设计和系统运行环境.船体曲面造型设计软件是以消息驱动和具有图形用户界面的面向对象的软件系统.船体几何造型设计不同于传统的2D母型改造方法,它更接近于虚拟... 叙述了船体几何造型设计软件功能、面向对象设计思想、软件系统分析与设计和系统运行环境.船体曲面造型设计软件是以消息驱动和具有图形用户界面的面向对象的软件系统.船体几何造型设计不同于传统的2D母型改造方法,它更接近于虚拟现实的设计概念.通过实船的3D船体几何型设计,证明本方法的正确性和软件系统的实用性. 展开更多
关键词 船体 型线 曲面 几何造型 CAD 软件
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基于Parasolid船体结构造型程序设计 被引量:2
8
作者 林焰 王忠勇 纪卓尚 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期473-474,共2页
基于 Parasolid图形内核函数库 ,以 Open GL为图形软件接口 ,在 Visual C++语言平台上 ,进行船体局部结构三维造型的开发研究 .通过对实船局部结构的三维表达结果分析 。
关键词 船体结构 实体造型 CAD PARASOLID 船舶设计
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面向叶片弯扭变形分析的测量采样方法 被引量:6
9
作者 程云勇 朱真真 +1 位作者 李维亮 张定华 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1329-1335,共7页
针对叶片弯扭变形分析的问题,对等参数、等弧长及等弦高测量采样方法进行了研究。采用以上三种测量采样方法对叶片CAD截面线进行离散,对得到的离散点集进行平移、旋转及加噪处理,作为叶片弯扭变形的截面测量数据;通过采用奇异值分解和... 针对叶片弯扭变形分析的问题,对等参数、等弧长及等弦高测量采样方法进行了研究。采用以上三种测量采样方法对叶片CAD截面线进行离散,对得到的离散点集进行平移、旋转及加噪处理,作为叶片弯扭变形的截面测量数据;通过采用奇异值分解和最近点迭代相结合的算法,将叶片截面测量数据与计算机辅助设计模型的截面轮廓线进行配准,计算出测量截面线相对于CAD模型截面线的扭转角度和平移量,并得出不同测量采样方法对应的叶片弯扭变形分析的精度。通过基于仿真数据和实测数据的叶片截面模型配准实验及对比分析,总结出一些可用于指导叶片弯扭变形分析的测量采样策略。 展开更多
关键词 叶片 弯扭变形 配准方法 采样点分布 采样点数目 计算机辅助设计
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基于主动轮廓模型的复杂陶芯弯扭变形分析 被引量:4
10
作者 黄胜利 卜昆 +1 位作者 徐岳琳 程云勇 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期1643-1648,共6页
为分析复杂陶芯在制造过程中产生的弯曲和扭转变形,提出了一种基于改进的主动轮廓模型——Snake模型的弯扭变形分析方法。通过改进的Snake模型提取陶芯测量模型与计算机辅助设计模型的截面轮廓线;由奇异值分解和最近点迭代相结合的算法... 为分析复杂陶芯在制造过程中产生的弯曲和扭转变形,提出了一种基于改进的主动轮廓模型——Snake模型的弯扭变形分析方法。通过改进的Snake模型提取陶芯测量模型与计算机辅助设计模型的截面轮廓线;由奇异值分解和最近点迭代相结合的算法实现两模型截面轮廓线的配准,计算出测量模型截面线相对于计算机辅助设计模型截面线的扭转角度和平移量,通过对多组截面线进行计算分析,最终得出陶芯的弯扭变形情况。实验结果表明,该方法能获得复杂陶芯模型的高精度截面轮廓线和其弯扭变形情况,具有一定的实用性。 展开更多
关键词 复杂陶芯 弯扭变形 主动轮廓模型 配准 计算机辅助设计
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简单几何约束变形与细分曲面的形状编辑 被引量:2
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作者 张湘玉 廖文和 刘浩 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2009年第2期118-123,共6页
将简单几何约束变形与Catmull-Clark细分规则相结合,首先,在当前细分层次网格上按要求施加相关的约束变形特征以及设定变形区域;然后,由细分规则得到这些约束变形特征及变形区域在随后细分各层次网格之间的传递映射关系;最后,在所要求... 将简单几何约束变形与Catmull-Clark细分规则相结合,首先,在当前细分层次网格上按要求施加相关的约束变形特征以及设定变形区域;然后,由细分规则得到这些约束变形特征及变形区域在随后细分各层次网格之间的传递映射关系;最后,在所要求的细分层次网格上重新作用简单几何约束变形,得到最终变形结果.试验证明,此编辑变形算法简单直观,具有良好的实时交互性,同时在整个细分过程中,保证满足相应的约束要求,未来可以考虑将其应用于CAD/CAM和计算机动画中. 展开更多
关键词 细分曲面 变形 几何约束 交互技术 计算机辅助设计
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基于细分曲面的船体曲面造型及静水力参数计算 被引量:3
12
作者 王中 卢晓平 付攀 《中国舰船研究》 2007年第1期1-8,共8页
提出采用细分曲面进行船体曲面造型,结合多边形及多面体的几何特性计算公式进行船舶静水力性能参数计算新方法。推导并整理出两套多边形及由三角单元围成的多面体的几何特性计算公式。根据文中方法对一组数学船型的部分静水力参数进行计... 提出采用细分曲面进行船体曲面造型,结合多边形及多面体的几何特性计算公式进行船舶静水力性能参数计算新方法。推导并整理出两套多边形及由三角单元围成的多面体的几何特性计算公式。根据文中方法对一组数学船型的部分静水力参数进行计算,并将计算结果与精确解进行比较,验证该方法的有效性。同时与传统的辛普生法、Maxsurf软件计算方法作了比较,说明所提出方法的有效性和通用性。 展开更多
关键词 船体 细分曲面 计算机辅助几何设计 多边形 多面体 静水力
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基于刚架模型的多张B样条曲面变形 被引量:1
13
作者 李运平 周来水 +1 位作者 王志国 陆友太 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第24期3355-3359,3365,共6页
针对由多张B-spline曲面拼接构成的曲面形状修改问题,提出了一种多张B-spline曲面变形算法。通过将曲面片控制顶点网格进行"合并"来建立多张B-spline曲面的刚架模型;以刚架节点位移为未知量,建立节点载荷最小和节点位移最小... 针对由多张B-spline曲面拼接构成的曲面形状修改问题,提出了一种多张B-spline曲面变形算法。通过将曲面片控制顶点网格进行"合并"来建立多张B-spline曲面的刚架模型;以刚架节点位移为未知量,建立节点载荷最小和节点位移最小的统一优化目标函数;将曲面片之间的光滑拼接条件抽象为节点相对位置约束,结合点约束、点和法矢约束共同组成约束方程组;采用罚函数法求解得到变形后曲面新的控制顶点。变形实例表明该算法是直观有效的。 展开更多
关键词 计算机辅助几何设计 B样条曲面 形状修改 几何约束
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基于船体变形及齿间摩擦的斜齿轮齿根弯曲疲劳强度计算 被引量:5
14
作者 李秀莲 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1019-1024,共6页
当船舶在波浪中航行时,由于受到水浮力、水阻力、船舶重力及惯性力等作用,船体会产生中拱或中垂变形。研究表明,船体的这种变形会导致沿船体纵向布置的齿轮机构的轴承支座中心距产生变化,中心距的改变影响到轮齿的啮合传动,并最终对齿... 当船舶在波浪中航行时,由于受到水浮力、水阻力、船舶重力及惯性力等作用,船体会产生中拱或中垂变形。研究表明,船体的这种变形会导致沿船体纵向布置的齿轮机构的轴承支座中心距产生变化,中心距的改变影响到轮齿的啮合传动,并最终对齿轮的寿命产生影响。另外,已有的研究也表明,齿间摩擦对齿轮强度的影响不可轻视。针对传统的船用齿轮在强度计算中不计船体变形及齿间摩擦力的问题,以沿船体纵向布置的渐开线斜齿减速齿轮机构中主动轮为研究对象,通过系统地分析、研究,推导出综合考虑船体变形及齿间摩擦的齿根弯曲疲劳强度优化计算公式。算例表明,船体变形及齿间摩擦的确对齿轮强度有着不可忽视的影响。 展开更多
关键词 机械设计 船体变形 摩擦 斜齿轮 弯曲疲劳强度
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电熨斗后盖注射成型CAE分析 被引量:1
15
作者 刘迪 张春吉 +1 位作者 胡海青 刘光烨 《现代塑料加工应用》 CAS 2004年第2期27-29,共3页
应用美国AC—TECH公司的C—MOLD软件对电熨斗后盖注塑充模过程进行了优化分析,通过对流动模拟、冷却模拟、翘曲变形模拟三者结果的综合分析,不仅获得最优化的工艺参数值,而且可进一步改善和提高该注塑件的质量。
关键词 电熨斗 注射成型工艺 CAE分析技术 注塑模具 塑料熔体
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基于响应面设计的汽车精密制品翘曲分析及试验研究 被引量:5
16
作者 涂恒强 辛勇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第4期565-569,共5页
旨在研究复杂曲面类汽车精密制品的翘曲变形情况,在试验设计初期,根据模流分析设计原则,初步确定了影响变形的主要因素的参数值(包括注射时间、模具温度、熔体温度、保压压力曲线和冷却液温度等)。以Z方向的最大变形值作为优化指标,采用... 旨在研究复杂曲面类汽车精密制品的翘曲变形情况,在试验设计初期,根据模流分析设计原则,初步确定了影响变形的主要因素的参数值(包括注射时间、模具温度、熔体温度、保压压力曲线和冷却液温度等)。以Z方向的最大变形值作为优化指标,采用CCD(Central Composite Design)二阶响应面设计法,选取熔体温度、保压压力曲线和冷却液温度为试验变量,将响应受多个变量影响的问题进行建模并进行模流分析获得试验结果,采用F检验法检验回归方程的显著性,得出可用的响应面方程,并以此来优化响应,获得最优工艺参数组合,并进行CAE(Computer Aided Engineering)分析检验优化方案的可靠性。对汽车门拉手进行现场跟踪测量,结果表明,与无试验优化的注射成型相比,最优方案可使翘曲变形量减少16%左右,满足精密制品外观功能要求。 展开更多
关键词 响应面设计 汽车精密制品 翘曲分析
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基于计算机辅助的舰船船体结构三维图形设计 被引量:1
17
作者 吴兹古力 朱丹 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第22期1-3,共3页
目前舰船前期设计需要用到的剖面模数计算需要手动输入数据,制约了工作效率,导致中剖面材料的配置无法达到最优,因此研究一种基于计算机辅助的舰船船体结构三维图形设计方法。首先完成舰船船体的建模,在CAD平台中完成尺寸的统计计算,求... 目前舰船前期设计需要用到的剖面模数计算需要手动输入数据,制约了工作效率,导致中剖面材料的配置无法达到最优,因此研究一种基于计算机辅助的舰船船体结构三维图形设计方法。首先完成舰船船体的建模,在CAD平台中完成尺寸的统计计算,求解静矩,完成三维建模;计算舰船在工作中受到的惯性载荷与波浪载荷,并计算出波浪弯矩,代入三维模型中验证;最后按照基于计算机辅助的三维图形设计流程完成对舰船尺度的规范校验,将图形文件与数据库相关联,完成三维图形的设计。实验结果表明,使用基于计算机辅助的舰船三维图形设计得到的船体能够有效减少船中剖面结构的面积总和与用料,减轻船体重量,实现了舰船中剖面材料的最优配置。 展开更多
关键词 计算机辅助 船体结构 三维图形设计 CAD平台
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在AutoCAD平台上应用ActiveX技术进行船体曲面造型
18
作者 袁知贵 林焰 纪卓尚 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2001年第1期79-83,共5页
论述了 Auto CAD Active X Autom ation,并就应用 Active X技术进行二次开发 Auto CAD的问题 ,讨论了如何引用对象和使用对象的方法和属性、使用文档对象的事件、用 ADO( Active X Data Objects)开发基于数据库的应用程序等。通过应用Ac... 论述了 Auto CAD Active X Autom ation,并就应用 Active X技术进行二次开发 Auto CAD的问题 ,讨论了如何引用对象和使用对象的方法和属性、使用文档对象的事件、用 ADO( Active X Data Objects)开发基于数据库的应用程序等。通过应用Active X技术 ,在 Auto 展开更多
关键词 船体 曲面造型 软件 计算机辅助设计 ACTIVEX AUTOCAD平台
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船体结构实体造型开发研究(英文)
19
作者 林焰 纪卓尚 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第A01期74-77,共4页
将计算机图形学研究领域中的三维造型技术应用到船舶工程设计与建造中 ,提出开发船体结构三维造型软件的基本思想、方法和步骤 .在 MS Windows和 Visual C+ +平台上 ,基于边界表示法的 Parasolid图形内核 ,研究组合调用内核库函数的最... 将计算机图形学研究领域中的三维造型技术应用到船舶工程设计与建造中 ,提出开发船体结构三维造型软件的基本思想、方法和步骤 .在 MS Windows和 Visual C+ +平台上 ,基于边界表示法的 Parasolid图形内核 ,研究组合调用内核库函数的最佳方法 ;以 Open GL作为图形软件接口 ,创建接近光线跟踪的高质量静止或动画的三维彩色图像 ,对三维实体进行定位、色彩、质地、照光、旋转、缩放等功能的研究 ;通过对实船的局部结构三维表达结果分析 ,证明了该方法的先进性和工程应用性 . 展开更多
关键词 船体结构 计算机辅助设计 实体造型 三维造形技术 软件开发
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平面参数曲线的自由变形
20
作者 周正华 赵建伟 罗卫民 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2007年第12期44-45,共2页
提出一种全新的参数曲线自由变形方法:基于平面矢量叠加原理构造出特殊的伸缩矢量函数去作用待变形曲线,从而使曲线发生形变,通过改变曲线上型值点的位置和个数以及每个型值点处的权因子可达到预期的变形效果。实验表明,该方法数学背景... 提出一种全新的参数曲线自由变形方法:基于平面矢量叠加原理构造出特殊的伸缩矢量函数去作用待变形曲线,从而使曲线发生形变,通过改变曲线上型值点的位置和个数以及每个型值点处的权因子可达到预期的变形效果。实验表明,该方法数学背景简单、易于控制,重复使用可获得丰富的变形效果,适用于几何造型和计算机动画等领域。 展开更多
关键词 计算机辅助几何设计 参数曲线 自由变形 伸缩矢量函数
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