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原文传递球首参数化设计方法及程序实现

论文题名：	球首参数化设计方法及程序实现
关键词：	球首;参数化设计;船舶型线;矢量模长;三维边界线;曲面生成
摘要：	船舶型线设计是船舶总体设计中一项极其复杂且又重要的内容。船舶的结构设计、性能计算、机舱布置以及生产放样等都要以型线为依据，型线设计的效率也直接影响着整个船舶设计建造周期。而球首部分的线型设计是船舶型线设计中的一个难点。由于球首的空间形状复杂且种类繁多，要归纳出一套普遍适用的具体方法是非常困难的。通常，设计球首是针对具体的船型特点，根据一些基本规律和经验，确定一个或几个球首方案，通过反复的模型试验来改进球首形状并最后确定。所以球首的设计过程非常繁琐，且经常需要修改，效率不高。因此，如何能够快速生成船舶球首形状是亟待船舶设计者解决的一个重要问题。本文采用了球首三维边界线设计方法，通过球首的三维特征边界线来控制球首的曲面形状。这些特征边界线包括：纵向边界线、横向边界线和球首首垂线处的横剖线等。边界线的形状可通过特征点和矢量模长大小来控制。抽取点和矢量模长作为参数，当参数选定后，即可控制球首三维特征边界线的形状，由三维边界线进一步驱动球首曲面的生成。通过定义球首切除迹线和球首过渡曲面的最大宽度线来引导过渡曲面的生成，从而完成球首向船体的过渡。以CATIA为开发平台，VB为开发工具，运用该平台的二次开发技术和上文所述的球首构成和曲面过渡方法，编制球首参数化设计程序。程序包括两个主要模块：一是球首主体的参数化生成；二是球首向主船体的过渡。程序中通过对视图的操作来实现实时观察球首主体的三维特征边界线，供设计者观察和修改参数以满足设计的要求。文中以23000t级散货船为例，运用本方法来拟合该实船球首主体，通过对比设计球首的横剖线和实船的横剖线，检验了该方法的适应性。通过对3500t多用途船进行设计加装球首，运用本方法设计球首主体并控制球首过渡曲面的生成，通过观察由该三维模型得到的二维横剖线图和半宽水线图，证明生成球首和过渡曲面基本满足光顺性，验证了运用本方法进行球首设计的可行性。
作者：	徐俊路
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	陈顺怀
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文