深V型船体参数化设计开发研究

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随着海上生活逐渐兴起,作为海上娱乐载体的游艇正越来越受到追捧。中国的游艇产业尚处在起步阶段,人才短缺、设计理论匮乏和建造工艺落后等问题尤为突出。对于船体开发的研究更是处于停滞阶段,在数字化设计和加工技术日益成熟的今天,船体的设计制造依旧停留在型值表计算一一二维型线图绘制一一用型线图切割木板一一制作木模的阶段,落后的设计和建造工艺已经难以满足当前市场对于游艇精度和快速制造的要求,因此,开发一套可以实现快速数字化加工的设计和工艺流程成为游艇制造业的迫切需求。本文针对于国内外游艇比较常用的深V型船体进行了研究,提出了参数化设计深V型游艇船体的方法。整理了国内目前开发游艇船体的常用方式及存在的问题;通过对深V型船体几何特征的研究分析,论证了参数化设计思想在深V型船体设计中的可行性;对参数化相关方法、关键问题和意义进行了研究,总结出参数化应用到深V型船体设计过程的方式。分析了深V型船体的船型特征及相应的性能研究,对影响深V型船体阻力性能和耐波性能的关键因素进行了重点研究,为后续的船体设计提供理论指导。针对我国游艇船体靠购买国外船体,翻制模具的现状,开发了一套基于NURBS建模思路的参数化设计建造游艇船体的理论体系,提出了一种自主设计的途径,利用数据处理平台Excel、数据向模型转化平台Rhino和VB编程语言进行深V型船体参数化的初步实施;并通过设计一款48英尺深V型游艇船体来对参数化设计流程进行了实验,最后对参数化设计的船体进行了设计计算和模拟分析来验证其性能。研究表明,本文提出的深V型船体的参数化实现方式切实可行,所得船体性能具有较好的性能。从而,对于深V型船体的设计将不再局限于拥有大量试验设备的专门研究机构,能够增强我国中小企业的自主品牌的开发能力。对于改变目前游艇产业缺乏完备的设计理论,靠购买和翻制国外船体现状具有重要意义。
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