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随着计算流体力学、高性能计算以及优化算法等技术的发展,基于CFD技术的船体型线水动力性能优化技术得到了迅速发展,它将在绿色船舶、智能船舶领域发挥重要作用。在当前船舶计算机辅助设计系统中,船体三维曲面大部分都由非均匀有理B样条曲面表示,并按照国际通用标准以IGES等文件格式保存。NURBS曲面能够以统一的数学形式表达任意复杂曲面;可以通过移动NURBS控制点或者改变权因子大小,对NURBS曲面进行局部范围内的灵活变形。为了与当前船舶CAD系统进行集成,有必要开发基于NURBS的船体型线水动力优化软件。其基于船体NURBS曲面表达,进行船体几何重构、网格自动生成以及水动力性能优化。由于对每个候选船型都重新再生成网格,保证了网格质量;避免了在大变形情况下,船体曲面网格表达中出现的网格扭曲问题。本文基于C语言开发了以下模块:IGES文件读写模块,船体曲面NURBS表示与前处理库、基于NURBS的船体曲面变形方法、网格生成模块,并与课题组已有的水动力评估模块、近似模型与优化算法模块相集成,形成了基于NURBS的船体型线优化技术,它融合了CAD系统、CFD技术以及最优化技术。并对标准船型进行了阻力性能优化,验证了该工具的有效性与可靠性。优化结果表明:基于NURBS的船体型线优化工具,能够直接提取船体IGES文件中NURBS曲面信息,优化船型也能以IGES文件格式输出,用于后续船舶设计与制造;NURBS曲面基本算法,可以在优化前对母型船NURBS曲面进行必要加工与预处理;结合径向基函数方法、自由变形方法移动船体NURBS控制点能够实现船体NURBS曲面灵活变形,并且减少了设计变量个数;基于NURBS的网格生成模块,能够对网格加密等级参数进行控制,保证了网格质量。从而扩展了船型优化软件OPTShip-SJTU的功能,使其能够面向更加复杂的工程优化问题。