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原文传递球首参数化设计方法研究

论文题名：	球首参数化设计方法研究
关键词：	船舶设计;肥大型船舶球首;参数化设计;阻力性能
摘要：	自20世纪60年代以来，随着球首在现代运输船舶中的广泛采用，球首的设计也得到了国内外船型研究的重视。实践表明，采用合适的球首可明显地改善船舶的阻力性能，从而大大降低运输成本。选用球首时，必须综合考虑其结构强度，线型，航行性能，经济性等各方面因素，这里我们着重考虑的就是球首部分的线型部分。常规的球首设计采用图谱法，过程非常繁琐，而且改变一个参数，往往需要从头开始再来一遍，所以如何简单方便的设计出性能优越的球首还是非常具有实用价值的。球首的种类很多，经过收集大量球首资料，不难发现，球首的横剖面基本都是凸形曲面，可以初步将其分为肥大型船舶球首即后文即将讲到的U型球首和尖瘦型船舶的球首即后文将讲到的V型球首，每种类型船舶的球首的线型都比较相似，参数相对较为接近，所以完全可能将其分类进行研究，最后达到给定主船体特征参数，就能自动生成球首型线的目的，并与主船体能光顺过渡，这样就可以大大降低人的劳动量。本文采用参数法，先给定球首特征参数，采用椭圆弧和四次多项式的组合式来拟合特征横剖面的横剖线，然后给定球首与主船体过渡曲线上的数个型值点，由三次B样条得到过渡曲线。根据各横剖面的边界点和球首前端点得到侧向边界线和纵向边界线。由各水线与横剖面的交点，边界线，得到水线图。将特征参数在一定范围内取一系列值，可以得到一系列的球首型线。本文没有涉及球首性能的研究，所以还不能对球首型线进行优化，选择最佳球首。第六章中以16000T散货船为例，采用V型球首进行对比，以及给2000T集装箱加装球首，结论表示该方法还是具有很大的可行性的，尤其是横剖面，设计船和母型船很接近，而且采用四次多项式曲线和椭圆弧拟合剖面具有很多优越性，比如利用多项式和椭圆弧方程能准确地进行微分和积分，可以准确计算其几何特征；其次确定多项式系数的方程，求解比较方便，所以该方法还是具有一定工程应用意义的。最后是结论与展望，对本文所采用方法的优缺点以及还有待解决的问题做了小结。
作者：	彭力
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：	2008
正文语种：	中文