基于变换函数的船体曲面参数化修改技术研究胡春平I)黄金锋2)冯佰威D(武汉理工大学D武汉_430063)(中国舰船研究设计中心右武汉_430063)摘要：为实现基于CFD的船型自动优化，需要一种参数化的船佐型线生成方法红该文改进了一种基于变换函数的船型参数化方法，以使变换船型更丰富、合理，该方法可以通过改变几个参数即可实现船体型线的自动生成。研究表明，只要选择合适的变换函数，参数的取值范围合理，则可以保证变化后的船型仍然满足光顺性等特征。文中以1300TEU集装箱船和戴维泰勒水池DTMB5415标模为例，阐述了基于变换函数的船体型线变换过程丄结果表明，基于变换函数的船型变换方法可以应用于船型精细优化中。关键词：参数化；变换函数；NURBS理论；光顺准则中图分类号：文献标识码：文章编号：2011-00334ParametricShiphullformtransformationbasedontransformationfunctionHuChunping\HuangJinfeng2),FengBaiwei1}(WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430063)Ij(Chinashipbuildingindustrythe701researchinstitution,Wuhan430064)Abstract:TorealizehullformautomaticoptimizationBasedonCFD.itneedsaparametrichullfbnngenerationmethod.Ashipmodifiedmethodbasedontransformationfunctionisimprovedinthearticle;thismethodcanrealizeautomaticgenerationofshiphullformonlybyvaryingseveralparameters・Researchshowsthat,aslongassuitablefortransfonnationfunctionbychoice,andreasonablerangesofparameters,itcanensurethehullformstillfairnessandothercharacteristics.Taketwodifferenttypesofhullformtransformationof1300TEUcontainershipsandDTMB5415forexample,itillustratestheprocessofhullfonntransformationbasedonthetransformationfunctions・Theresultsindicatethat,thehullfonntransfonnationmethodbasedondietransformationfunctionscanbeappliedtothehullformoptimizationbasedontheCFD.Keywords：transfonnationfunctions;shiphullfonnparametric;theprincipleofNURBS;thecodeoffairness;引言_船体曲面衣达是船休设计的一个重点，当进行船体型线优化时，必须耍有参数化表达的船体曲面，来自动提供新的船型。目前，对船型参数化自动生成方法主耍分为以下两类：一类是基于母型的方法，如融合方法llJl2J,它是基于多个不同母型进行内插值来生成新的船型，通过调幣融合参数来实现不同的船型生成，这种方法能在母型光顺的条件下，保证生成的新船型也光顺，很适用于局部变换，但缺点是为了产生尽量复杂的船型，对母型船数最有一定需求;另一类是直接修改控制顶点坐标的方法⑶⑷，该方法通过直接操控NURBS控制顶点坐标来改变船体曲面从血产生新的船型，其优点是容易产生各种复杂的船型，但缺点是不能保证变换后船型曲面的光顺性将该方法应用于船型优化中，山于优化变量非帘多，帘导致优化无法进行。以上两种方法总体来说是通过对母型的NURBSlNon-UniformRationalBspline,非均匀有理B样条)控制顶点的操作来实现新船型的生成；为实现基于CFD收稿日期：XXXX-XX-XX作者简介：胡春平(1987仏男，硕士研究生丄主要研究船型参数化及其CFD性能优化E-mail：hu_cping@yahoo.com.cn基金项目：国家自然科学基金重点项冃_(No:51039006)-高等学校学科创新引智计划一(No:B08031)-屮央高校基木科研业务费专项资金(No:2010-11-006)：高等学校博士学科点(20100143110010)in(ComputationalFluidhydroDynamics,计算流体力学)的船型自动优化,德国的StefanHarries等提出了--种全新的船型参数化方法，通过乞特征曲线(平底线、平边线等)和相应的剖面曲线函数立义來生成参数化船体曲而，并开发了船型参数化建模的软件Friendship-Framework,但该软件在剖而曲线的定义方面比较难掌握，灵活性太大，对齐曲线参数的配合需要建模者自C去协调，这对建模者來说是比较困难的⑸。于雁云在其博士论文屮提出了采用变换函数修改船型的方法⑹，其原理是通过构造变换函数，并将该变换函数叠加在母型的船体曲面上，进1何求得控制顶点新坐标。该方法可以在很少的参数情况下,进行船型的参数化自动生成，既可避...