[发明专利]一种基于敏感度的船体型线设计方法

说明书

本发明公开了一种基于敏感度的船体型线设计方法，其方法包括以下步骤：A、利用NAPA软件进行相关的船体型线设计，并以船体曲面NURBS表达为基础，运用径向基函数插值技术对船体曲面进行修改；B、提供各定准水线并在水线面光顺好各定准水线；C、在水线面及横剖面，以船体中心线为对称轴作各首柱弧线及最靠近船体中心线的首柱弧等份点线上的等份点的轴对称图形。本发明由于修改总量偏小，所以对甲板性能影响有限，同时，整个过程采用简单的几何绘图方法，令过渡段型线放样不再棘手，为后续建模提供了光顺的、可靠的线型背景，降低了制造成本和后期由于验收不通过造成的重大返工风险，提高船体的制造效率。

技术领域

本发明涉及船型设计技术领域，具体为一种基于敏感度的船体型线设计方法。

背景技术

船体(俗称壳体或船壳)是由一系列板材和骨架(简称板架)所组成的，板材和骨架间，相互连接又互相支持，骨架是壳体的支撑件，既提高了壳板的强度与刚度，又增强了板材的抗失稳能力，船体制造工艺流程一般为：钢材下料(切割焊接坡口)--加工成形--拼板焊接加工--成形--小合拢(T形排焊接，平面构架焊接)--中合拢(分段焊接)--大合拢(船合装焊)--下水，在现有的船型设计中，存在着修改总量大、平面度要求不达标、对甲板性能影响大、后期验收不易通过等问题，为此，我们提出一种基于敏感度的船体型线设计方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于敏感度的船体型线设计方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于敏感度的船体型线设计方法，其方法包括以下步骤：

A、利用NAPA软件进行相关的船体型线设计，并以船体曲面NURBS表达为基础，运用径向基函数插值技术对船体曲面进行修改；

B、提供各定准水线并在水线面光顺好各定准水线；

C、在水线面及横剖面，以船体中心线为对称轴作各首柱弧线及最靠近船体中心线的首柱弧等份点线上的等份点的轴对称图形，以及用圆弧线连接替换最靠近船体中心线的首柱弧等份点线上的等份点及其轴对称点之间的首柱弧线段，以船体中心线的中点为圆心、参照着舰平台半径画圆O，圆O与甲板中心线交于A点和B点；

D、在水线面视角将船体中心线均分成(n-1)等份，等分点为P1-Pn，并以面板端线与平台斜边线的交点O作为复制基点，将面板端线复制到等分点P1-Pn，获得面板母线a1-an；

E、分别过若干等分点向船体中部作甲板肋位梁拱线的第二切线得第二切点，并连接甲板肋位梁拱线、第二切线、拱形线得到船体过渡区域的甲板肋位型线。

优选的，所述船体型线设计是船体后续结构设计、性能计算、模型试验、舱室布置和放样建造的依据，需首先定义其船艏艉中纵剖线、最大横剖面线、平边线、平底线、尾封板线、折角线，接着定义其主要横剖面线以及其他辅助线段，且用户进入NAPA程序后，程序会首先提示用户需要建立一个新的船舶工程项目，故用户应在相应位置输入该船体的主尺度数值以及甲板肋位梁拱线等数值。

优选的，所述船体中心线的A点和B点投影到甲板中心线上，连接A、B点的线段AB，线段AB与肋骨线交于点O，则有点A、B、O到基线的距离分别为hA、hB、hO，在甲板中心线上作到基线距离为hA、hB、hO的点A、B、O，以O点为中心、OA为短半轴、圆O的半径为长半轴作椭圆，得到半椭圆线。

优选的，所述型线设计考虑因素包括船型、快速性、耐波性、稳性与纵倾、操纵性、工艺与美学、内部布置与装载容积和振动。

优选的，所述快速性包括推进性能和风浪中的失速；耐波性包括中横剖面形状、首部形状、尾部形状、水线面形状、干舷和舷弧；操纵性包括回转性和航向稳定性和肥大型船的操纵性。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：