基于参数化船型的阻力优化研究

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1、邱云明等，基于参数化船型的阻力优化研究基于参数化船型的阻力优化研究邱云明1，胡春平2（1．镇江船艇学院，江苏镇江212003；2．武汉理工大学交通学院，武汉430063）摘要：使用Friendship进行船体完全参数化建模，并使用该软件中的feature编程功能编程实现shipflow型值数据的提取，通过改变一系列重要的船型参数实现变换船型几何模型，以获得满足性能需求的船型。最后利用该软件的优化框架，采用切线搜索法完成1300TEU集装箱船的兴波阻力优化，优化球艏和前体船体曲面。结果表明，该参数

2、化方法在改进船型水动力性能方面有很好的效果。关键词：船体型线；船型参数化；Friendship建模；阻力优化中图分类号：U661.31+1文献标志码：A【DOI】10.13788/j.cnki.cbgc.2015.S.005ResearchonHullformOptimizationforResistanceBasedonhullformparametricQIUYun-ming1,HUChun-ping2(1.ZhenjiangWatercraftCollege,JiangsuZhenjian

3、g212003,China;2.SchoolofTransportation,WuhanUniversityofTechnology,补充学院的英文Wuhan430063,China)Abstract:ParametricexpressionofshipgeometrymodelisthebasisofmultidisciplinarydesignOptimization.Theparametricexpressioncanprovideaunifiedshipgeometricmodelfor

4、interdisciplinaryanalysisandoptimization,andmodifiesautomaticallyhull linesbasedoninterdisciplinaryanalysisresults.Friendshipsoftwareisattemptedtoapplyincreatingahullabsolutelyparametricmodel,andextractthetypevaluesofshipflowbasedontheprogrammingfunc

5、tionofthefeatureinFriendship.Shipgeometrymodelistransformedbychangingaseriesofimportantparametersofhullformsothatonegoodhullformwhichweneedisacquired.Atlast,theoptimizationsforsea-keepingresistanceperformance,bulbous-bow,andprecursortothehullsurfaceo

6、f1300TEUcontainershipwerefinishedbasedontheoptimizationframeworkofthesoftwareandTsearch(TangentSearch).Theresearchindicatesthattheparametricmethodhasagoodeffectontheimprovementofshiphydrodynamicperformance.Keywords:hulllines;hullformparametric;friend

7、shipmodeling;resistanceoptimization—5—邱云明等，基于参数化船型的阻力优化研究0引言母型船型线变换法、船模系列试验资料变换法等国内外常用的船型设计方法，在生成船舶型线之前，无法确定影响船舶性能的特征参数、特征线，要快速开发出具有优秀航行性能的船舶型线，最有效的方法就是船型参数化设计，即选择决定船舶航行性能的特征参数、特征线，并根据特征参数、特征线生成光顺的船体线型。国内仅少数的几所研究机构对船型的曲线、曲面表达方面做过一些工作，但就船型的参数化表达方面的研究极

8、少。而国外，也仅德国一家研究机构对船型的参数化设计做过研究，并形成了一套完善的参数化软件系统FRIENDSHIP-Framework，且迅速发展成一款功能俱全的船型参数化软件[1]。该软件是集CAD和CFD为一体的CAE系统平台，是为实现建立函数化曲面的仿真驱动设计而开发，例如，船体、螺旋桨和附体等，但也可以应用在涡轮叶片和泵壳等研发中[2]。它为仿真驱动设计提供了广泛的功能，比如参数化建模、集成仿真程序、系统性变化和择优算法。FRIENDSHIP-Framework具有复杂的全参数建模、置一系