基于融合和区域特征分析的船型设计开发研究 被引量：1

1

作者 郑安燃 孙文愈 +1 位作者 苏甲 王艳霞 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期637-650,共14页

本文以某80000吨级散货船为优化对象,应用基于融合和区域特征分析的两种新船型几何设计技术,结合船舶CFD阻力和自航评估技术,开展以设计吃水下快速性能为目标的船型设计和性能分析研究。整个设计过程以参考船为设计起点,从减小船体阻力... 本文以某80000吨级散货船为优化对象,应用基于融合和区域特征分析的两种新船型几何设计技术,结合船舶CFD阻力和自航评估技术,开展以设计吃水下快速性能为目标的船型设计和性能分析研究。整个设计过程以参考船为设计起点,从减小船体阻力、改善兴波和艉部伴流的角度入手,分别开展船型艏部和艉部的型线自动变形设计,对比分析改型方案在同一模型尺度下的CFD数值模拟评估结果,并获得快速性能优秀的船型设计方案。最后,通过静水中的快速性模型试验,对设计工况下的收益效果进行验证,结果表明,相比于设计原型,最终优化船型在航速为14.0 kn时的实船预报收到功率下降了约5.6%。 展开更多

关键词 船型融合 区域特征分析 船型设计 CFD数值计算 模型试验

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波浪增阻数值计算在高速船舶船型设计中应用

2

作者 孙东辉 许东方 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第20期65-68,共4页

高速船舶通过船型设计可以有效降低波浪增阻,从而实现海上快速救援的目的。本文研究波浪增阻的数值计算方法,包括势流二维切片法以及RANS/LES混合法,阐述2种计算方法的原理,对波浪增阻频率响应函数进行对比计算。以减小波浪增阻、提升... 高速船舶通过船型设计可以有效降低波浪增阻,从而实现海上快速救援的目的。本文研究波浪增阻的数值计算方法,包括势流二维切片法以及RANS/LES混合法,阐述2种计算方法的原理,对波浪增阻频率响应函数进行对比计算。以减小波浪增阻、提升稳定性为船型设计优化目标,使用势流二维切片法以及RANS/LES混合法对优化前后的波浪增阻进行计算,结果表明2种方法均可实现对波浪增阻的数值计算,RANS/LES混合法具有较高的计算精度,更适合于评估复杂的水动力性能。 展开更多

关键词 波浪增阻 数值计算 高速 船型设计

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基于非线性规划法的最小阻力船型设计

3

作者 彭冲冲 丁嘉伟 张孟 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第18期87-90,共4页

最小阻力船型设计可以有效减少燃油消耗和污染物排放。船型设计是一个多目标优化过程,本文提出一种基于非线性规划法的最小阻力船型设计方法,对设计流程进行详细分析,定义和选择设计变量,并确定设计的约束条件,提出将遗传算法应用于最... 最小阻力船型设计可以有效减少燃油消耗和污染物排放。船型设计是一个多目标优化过程,本文提出一种基于非线性规划法的最小阻力船型设计方法,对设计流程进行详细分析,定义和选择设计变量,并确定设计的约束条件,提出将遗传算法应用于最小阻力船型设计,给出船型结构和优化后的前半体横剖线图,对优化前后的兴波阻力系数、摩擦阻力系数和形状阻力系数进行计算和对比,结果表明基于非线性规划法可以有效减小船舶阻力,且船舶兴波阻力系数减小较多。 展开更多

关键词 非线性规划法 最小阻力 船型设计 兴波阻力

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江海直达船船型设计的特点 被引量：4

4

作者 许维德 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1994年第3期114-119,共6页

由于江海直达船在珠江水系有巨大的发展潜力，而这种船要跨江、海两个不同航区航行，应作为珠江水系的一种新的特殊船型来研究．针对这种需要，本文较系统地阐明与之有关的“分段原理”，河道及海区对船舶性能的要求等在船型设计方面的... 由于江海直达船在珠江水系有巨大的发展潜力，而这种船要跨江、海两个不同航区航行，应作为珠江水系的一种新的特殊船型来研究．针对这种需要，本文较系统地阐明与之有关的“分段原理”，河道及海区对船舶性能的要求等在船型设计方面的特点． 展开更多

关键词 船舶 船型设计 江海直达船

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运用线性兴波理论进行船型设计与改进 被引量：1

5

作者 魏菲菲 石仲堃 邱辽原 《船海工程》 北大核心 2006年第5期18-21,共4页

通过导出简化的兴波阻力理论公式,提出一种运用线性兴波阻力理论进行船型设计与改进的方法。实际应用结果显示,该方法对船型改进很有效,可供船型设计部门及人员应用。

关键词 线性兴波阻力理论 船型设计与改进 横剖面面积曲线 兴波阻力系数

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船型设计与性能分析系统数据接口设计与实现 被引量：2

6

作者 黄金锋 《中国舰船研究》 2012年第1期95-99,共5页

通过分析船型设计与性能分析系统数据接口的现状,提出Maxsurf与Shipcad系统数据接口的技术方案。在研究数据接口开发环境的基础上,对数据接口转换软件进行详细设计、开发和验证。实例验证所设计的数据接口转换软件打通了数据流转通道,... 通过分析船型设计与性能分析系统数据接口的现状,提出Maxsurf与Shipcad系统数据接口的技术方案。在研究数据接口开发环境的基础上,对数据接口转换软件进行详细设计、开发和验证。实例验证所设计的数据接口转换软件打通了数据流转通道,能提高设计效率,奠定了进一步实现舰船集成设计研发平台的基础。 展开更多

关键词 船型设计 性能分析 数据接口 Maxsurf

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参数化设计在多体船最优船型设计的应用 被引量：1

7

作者 刘伟莲 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第16期4-6,共3页

相对于传统的单体船,多体船具有更好的波浪耐受性和稳定性,具有非常广阔的应用前景。与此同时,多体船的船型设计相对于单体船更加复杂,设计参数更多。为了提高多体船的船型设计效率,本文基于参数化设计技术,对多体船的最优船型设计进行... 相对于传统的单体船,多体船具有更好的波浪耐受性和稳定性,具有非常广阔的应用前景。与此同时,多体船的船型设计相对于单体船更加复杂,设计参数更多。为了提高多体船的船型设计效率,本文基于参数化设计技术,对多体船的最优船型设计进行研究,建立了多体船的数学模型,并结合NURBS样条曲线和CATIA进行了多体船的最优船型设计。 展开更多

关键词 多体船 船型设计 NURBS样条曲线 数学模型

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高速船波浪增阻的一种简化计算及在船型设计中的应用 被引量：1

8

作者 邹劲 赵连恩 《哈尔滨船舶工程学院学报》 EI CAS CSCD 1993年第4期10-18,共9页

波浪增阻是船舶在航行中经常遇到的问题,将波浪增阻理论研究结果运用于船舶设计中已成为可能.本文在分析了经典的波浪增阻公式之后,提出一种简化方法,使其计算不用数值积分而得出波浪增阻的近似值,从而简化了计算方法、提高了计算速度.... 波浪增阻是船舶在航行中经常遇到的问题,将波浪增阻理论研究结果运用于船舶设计中已成为可能.本文在分析了经典的波浪增阻公式之后,提出一种简化方法,使其计算不用数值积分而得出波浪增阻的近似值,从而简化了计算方法、提高了计算速度.同时给出了阻力影响函数的船型设计方法,通过实际计算,证明了在设计中考虑波浪增阻的必要性. 展开更多

关键词 波浪增阻 船型设计 船舶 计算

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基于兴波理论的船型设计

9

作者 万爽 贺炜 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第3期39-42,共4页

本文构造兴波数学模型并且计算兴波阻力,给出了船舶兴波阻力在不同傅汝德数下的变化以及船舶自由面波高的变化情况。通过神经网络的迭代技术对总误差随迭代次数的变化情况进行分析,研究不同船型样本的误差以及船舶总阻力随傅汝德数的变... 本文构造兴波数学模型并且计算兴波阻力,给出了船舶兴波阻力在不同傅汝德数下的变化以及船舶自由面波高的变化情况。通过神经网络的迭代技术对总误差随迭代次数的变化情况进行分析,研究不同船型样本的误差以及船舶总阻力随傅汝德数的变化曲线。本文基于兴波理论对船型优化设计的研究,有助于船型优化技术的快速发展。 展开更多

关键词 兴波理论 船型设计 系统

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船型设计中自由曲面数据压缩的研究 被引量：1

10

作者 傅文昌 华煜群 《国外舰船工程》 2003年第7期1-7,共7页

三维CAD系统在船型设计中的拓展使曲线和曲面数据使用更加普遍。为了在设计过程中在网络上传输这些数据，其数据的规模成为关键。给出了船型设计中自由表面的一种压缩方法，其中包括应用初始表面和内插表面之间的差别进行表面修正，并... 三维CAD系统在船型设计中的拓展使曲线和曲面数据使用更加普遍。为了在设计过程中在网络上传输这些数据，其数据的规模成为关键。给出了船型设计中自由表面的一种压缩方法，其中包括应用初始表面和内插表面之间的差别进行表面修正，并与边界曲线进行表面插值。不同数据的压缩采用离散余弦变换。运用这种方法来权衡数据的规模和容限，它可以根据使用数据的目标值选取有效的压缩比率。 展开更多

关键词 船型设计 自由曲面数据 CAD 数据交换 数据压缩 网络 离散余弦变换 差分 NURBS曲线 容许误差

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船型设计中光顺表面生成法研究

11

作者 傅文昌 《国外舰船工程》 2001年第12期1-8,共8页

论述船型设计中光顺表面生成方法，旨在实现表面光顺的自动化，该方法采用随着曲率分布而不同的各站曲线生成近似的表面，由此生砀 表面在大曲率范围内具有较密的参数，而在小曲率范围内参灵敏较少，该方法具有三个优点：1）可以消除曲... 论述船型设计中光顺表面生成方法，旨在实现表面光顺的自动化，该方法采用随着曲率分布而不同的各站曲线生成近似的表面，由此生砀 表面在大曲率范围内具有较密的参数，而在小曲率范围内参灵敏较少，该方法具有三个优点：1）可以消除曲传统方法产生的扭曲；2）可以采用在传统表面生长方法中不能使用的辅助曲线；3）可以在没有大的几何特征损失的情况下有效地做到表面光顺。 展开更多

关键词 顺表面生成法 船型设计 曲面生成 曲率 曲线 参数

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船型设计CAD程序之间的差别、特性及相似性

12

作者 黄惜春 《国外舰船工程》 2002年第9期12-14,共3页

以船型设计中应用的基本概念和方法为基础，详述了一个更全面的框架结构。

关键词 船舶设计 船型设计 CAD 计算机模型

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基于MBSE的船型与水动力性能研究设计模式探讨 被引量：6

13

作者 李胜忠 梁川 赵锋 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第15期1-5,共5页

新兴技术与系统工程技术的快速发展,给船舶设计模式的变革带来了新的机遇。本文分析了当前船型与性能设计模式及其存在的局限性,同时简要介绍了基于模型的系统工程的基本原理和特征。在此基础上,针对当前船型与水动力性能设计过程中依... 新兴技术与系统工程技术的快速发展,给船舶设计模式的变革带来了新的机遇。本文分析了当前船型与性能设计模式及其存在的局限性,同时简要介绍了基于模型的系统工程的基本原理和特征。在此基础上,针对当前船型与水动力性能设计过程中依赖经验缺乏创新能力、知识转化与重用程度不高、性能综合优化能力不足等问题,提出了模型驱动的船型与水动力性能设计模式的基本架构,给出了需要突破的关键技术,可为后续开展MBSE在船舶设计领域的应用实践提供一些参考。 展开更多

关键词 船型设计 MBSE 水动力性能

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船型参数的流体动力设计

14

作者 冯铁城 陶尧森 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第1期27-33,共7页

本文提出一种综合考虑流体动力性能的船型平衡设计方法(BDM),即首先根据本文提出的综合指数R选择流体动力性能优良的母型船,然后利用正交设计方法优化母型船,以便得到满足设计要求的船型。同时给出了一个利用文中提供的设计方法完成的... 本文提出一种综合考虑流体动力性能的船型平衡设计方法(BDM),即首先根据本文提出的综合指数R选择流体动力性能优良的母型船,然后利用正交设计方法优化母型船,以便得到满足设计要求的船型。同时给出了一个利用文中提供的设计方法完成的渔船优化设计实例。 展开更多

关键词 船型设计 流体动力设计 最优设计

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一种海洋自升式修井平台船型分析

15

作者 常双利 汪迪 +2 位作者 巩德鑫 黄聪聪 季增祺 《船海工程》 北大核心 2024年第5期67-70,共4页

针对渤海海域油气开发中自升式修井平台的船型设计,进行系统分析。从桩腿数量维度出发,考虑波流载荷、风载荷和平台重力的共同作用,通过有限元数值模拟软件,建立自升式修井平台的仿真模型,计算不同方向角下平台的波流载荷、桩腿位移和... 针对渤海海域油气开发中自升式修井平台的船型设计,进行系统分析。从桩腿数量维度出发,考虑波流载荷、风载荷和平台重力的共同作用,通过有限元数值模拟软件,建立自升式修井平台的仿真模型,计算不同方向角下平台的波流载荷、桩腿位移和抗倾力矩等评价指标,综合对比分析三桩腿和四桩腿两种不同船型的设计特点,以揭示各自在平台方案、预压载能力和稳定性等方面的特点。研究结果发现,四桩腿平台在舱内设备布置、预压载能力和抗倾稳性方面具有明显优势,特别是在单桩失效情况下,四桩腿平台的稳定性和安全性更高。研究结论对自升式修井平台的设计优化具有重要的指导意义,为进一步提升平台的安全性和高效性提供理论依据。 展开更多

关键词 自升式修井平台 船型设计 预压 抗倾稳性

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基于CFD的船型优化设计研究进展综述 被引量：52

16

作者 赵峰 李胜忠 +1 位作者 杨磊 刘卉 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第7期812-821,共10页

随着计算机技术的飞速发展以及最优化理论的不断完善,最优化技术已被引入船舶设计领域,并与先进的CFD技术成功结合,发展形成了崭新的SBD(Simulation Based Design)技术,该技术为船型优化设计和构型船型打开了新的局面,在国际船舶研究设... 随着计算机技术的飞速发展以及最优化理论的不断完善,最优化技术已被引入船舶设计领域,并与先进的CFD技术成功结合,发展形成了崭新的SBD(Simulation Based Design)技术,该技术为船型优化设计和构型船型打开了新的局面,在国际船舶研究设计领域引起了广泛的关注。文中对船舶领域中的SBD技术的基本内涵及其所包含的主要关键技术进行了阐述和总结,同时对国内外该研究方向的发展现状与趋势进行了分析和评述。 展开更多

关键词 船型优化设计 CFD SBD技术 船体几何自动重构 优化技术 近似技术

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基于分解的进化算法和多变量分析技术在船型参数设计中应用 被引量：3

17

作者 杨路春 杨晨俊 +1 位作者 汪志强 李学斌 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1200-1206,共7页

引入优化和决策技术讨论船型参数设计的多目标优化论证,基于分解的进化算法(DBEA)将船型参数设计的多个目标优化问题分解为一定数量的单目标优化子问题,采用进化算法同时求解这些单目标优化子问题.DBEA算法的种群由法向边界相交方法(NBI... 引入优化和决策技术讨论船型参数设计的多目标优化论证,基于分解的进化算法(DBEA)将船型参数设计的多个目标优化问题分解为一定数量的单目标优化子问题,采用进化算法同时求解这些单目标优化子问题.DBEA算法的种群由法向边界相交方法(NBI)构建,子问题的优化通过和邻近个体的进化操作完成.采用熵权和灰色关联方法对DBEA算法得到的船型Pareto解集进行综合评价,给出每个设计方案的定量指标排序.基于多变量分析技术讨论了船舶设计变量的层次聚类属性,给出了设计变量间的类别特性.采用多维标度方法(MDS)给出了这些变量在二维平面里的映射图形,结合聚类树形图可以加深对船舶参数设计模型的认识.对一艘3万t油船进行船型参数设计,算例分析表明,DBEA算法能够快速获得分布均匀的Pareto解,灰色关联方法的决策合理可行. 展开更多

关键词 船型参数设计 基于分解的进化算法 熵权-灰色关联分析 多变量分析 综合评价

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基于智能模糊推理系统的船型概念方案快速生成研究

18

作者 杨萌 龚俊斌 +1 位作者 曹晋 周塔 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期45-55,共11页

[目的]针对现有船舶概念方案设计阶段中,船型概念方案生成技术对具有模糊特性的用户需求难以建模的问题,研究一种基于模糊推理系统的船型概念方案快速生成系统,以快速推出符合用户要求的船舶性能数值,并生成与之匹配的船型设计参数作为... [目的]针对现有船舶概念方案设计阶段中,船型概念方案生成技术对具有模糊特性的用户需求难以建模的问题,研究一种基于模糊推理系统的船型概念方案快速生成系统,以快速推出符合用户要求的船舶性能数值,并生成与之匹配的船型设计参数作为概念方案。[方法]首先,收集并整理现有船型的数据作为先验知识,用于在用户需求建模过程中超参数初始化。其次,基于模糊集理论将用户需求定量地映射至模糊空间,利用整理的先验知识以可解释的方式推理出符合用户需求的船舶性能数值。最后,对符合用户需求的每个船舶性能数值匹配出最佳的船型设计参数,并通过模糊集理论中的“且”原理,进一步推理出符合用户对全部船舶性能要求的船型设计参数,将其作为船型概念方案。[结果]实验结果显示,智能模糊推理系统能够于30 s内根据模糊的用户需求快速推理出多条偏差在3.5%以内的船型概念方案。[结论]智能模糊系统可量化用户需求中的模糊性,经过两个阶段的推理,高效地生成符合用户各项需求的船舶概念方案,研究成果可为智能化、快速化的船舶概念设计的方案生成提供有益的参考。 展开更多

关键词 船舶设计 人工智能 船舶性能要求 船型设计参数 船型概念方案生成 模糊集理论 模糊规则

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波浪增阻计算方法在船型综合优化设计中的应用 被引量：5

19

作者 孟巧 曲媛 陈玲 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2020年第2期17-22,共6页

[目的]为了获得兼顾静水和波浪阻力性能的优良船型,以某散货船为研究对象,开展船型综合优化设计。[方法]基于成熟的商用软件STAR-CCM+进行目标船静水阻力性能评估。采用ISO 15016推荐的简化方法和经验方法,以及自主编程开发的二维切片... [目的]为了获得兼顾静水和波浪阻力性能的优良船型,以某散货船为研究对象,开展船型综合优化设计。[方法]基于成熟的商用软件STAR-CCM+进行目标船静水阻力性能评估。采用ISO 15016推荐的简化方法和经验方法,以及自主编程开发的二维切片理论方法进行波浪增阻计算。对比分析不同波浪增阻方法计算结果与模型试验结果的差异。[结果]结果表明:二维切片理论方法计算精度较高,且能反映船型对波浪增阻的影响;目标船改型的静水阻力性能与原型相当,改型的波浪增阻和原型相比降低了20%以上,波浪中阻力性能得到显著提升。[结论]通过探讨不同波浪增阻计算方法的工程适用性,为船型综合优化设计提供了有效工具。 展开更多

关键词 船舶波浪增阻 水动力学 CFD 船舶性能 船型优化设计

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基于深度卷积生成式对抗网络的船型特征认知与条件生成方法 被引量：1

20

作者 杜林 李胜忠 +3 位作者 李广年 舒跃辉 刘子祥 赵峰 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1162-1174,共13页

船体型值与图片一样也是序列相关型数据,所以用于生成图片的神经网络模型也能生成船型数据。由于船舶种类繁多、需求复杂,本文研究重点从船舶水线上下、船艏、舯、艉等区域位置特征,和船舶设计中普遍存在球艏、尾轴、艏部外板升高等全... 船体型值与图片一样也是序列相关型数据,所以用于生成图片的神经网络模型也能生成船型数据。由于船舶种类繁多、需求复杂,本文研究重点从船舶水线上下、船艏、舯、艉等区域位置特征,和船舶设计中普遍存在球艏、尾轴、艏部外板升高等全局几何特征的条件生成需求出发,训练条件深度卷积生成式对抗网络模型(Con⁃ditional Deep Convolutional Generative Adversarial Networks)来实现两种特征的条件认知与生成。首先,将实现船型区域位置特征与全局几何特征的条件生成作为目标,分别建立条件深度卷积生成式对抗网络模型;然后,针对两类特征设置若干从易到难的不同分割方案和特征种类,使神经网络能够循序渐进地完成条件生成任务;最后,通过对训练过程和生成结果进行对比,初步证明所研究方法用于解决船型特征条件生成问题的可行性。本研究延续了作者之前的研究成果,属于基于计算机视觉技术的船型智能设计方法领域,旨在进一步探索引入人工智能实现船型智能设计的可行性方法。 展开更多

关键词 船型智能设计 深度卷积生成式对抗网络 计算机视觉

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