基于徑向基函數(shù)插值的船體曲面變形方法及應(yīng)用研究.pdf

1、2013年1月1日，國際海事組織（International Maritime Organization，IMO）提出的船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)（Energy Efficiency Design Index，EEDI）正式實(shí)施，這是船舶節(jié)能減排領(lǐng)域的重大進(jìn)步。對(duì)于立志成為世界造船強(qiáng)國、航運(yùn)強(qiáng)國的中國而言，這既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。由于EEDI數(shù)值的大小與船型密切相關(guān)，船型優(yōu)化成為實(shí)現(xiàn)船舶節(jié)能減排的重要途徑，中國必須要加快船型研發(fā)的步伐。
　　本

2、論文以船型優(yōu)化為背景，重點(diǎn)研究基于徑向基函數(shù)插值的曲面變形方法和其中存在的關(guān)鍵問題，并開發(fā)了相應(yīng)的計(jì)算模塊。最后通過優(yōu)化實(shí)例和試驗(yàn)驗(yàn)證，證明了該方法的工程實(shí)用價(jià)值。論文的主要內(nèi)容涉及以下五方面：
　　1)闡述船體曲面NURBS（Non-Uniform Rational B-Splines）表達(dá)和徑向基函數(shù)（Radial basis function，RBF）插值方法的基本理論。
　　2)通過數(shù)值算例比較了4種典型形式的基函數(shù)

3、，并根據(jù)船體曲面的特點(diǎn)，最終確定采用Wendland?3,1基函數(shù)應(yīng)用于曲面變形。
　　3)針對(duì) Wendland?3,1基函數(shù)中的關(guān)鍵參數(shù)—支撐集半徑的計(jì)算問題，提出通過控制點(diǎn)集的Delaunay三角剖分計(jì)算支撐半徑。在以上研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)船體曲面變形模塊并完善現(xiàn)有的船型優(yōu)化平臺(tái)。
　　4)以三個(gè)航速下的興波阻力最小為目標(biāo)，完成了標(biāo)模 KCS（ KRISO Container Ship）艏部型線的多目標(biāo)優(yōu)化。通過敏感度分