基于船型修改融合方法的参数化建模技术

为实现船体型线的优化,在船型NURBS表达的基础上,提出2种基于CAD/CFD船型优化流程的不同参数化建模方法.一种是直接以NURBS的控制顶点坐标为变量,实现船型的参数变换;另一种是以母型为基础开发船型参数化融合模块,实现船型的参数变换.利用iSIGHT软件,采用这2种参数化建模方法优化某集装箱船球鼻首部分.结果表明：船型修改融合方法是具有工程实用价值的参数化建模方法.     

基于Python的复合材料船体梁极限强度分析

为在复合材料船体结构数值仿真分析中进行快速建模和分析,采用Python脚本语言和Abaqus前处理模块,开发出针对复合材料船体梁极限强度计算的通用模块.该模块考虑复合材料的各向异性、失效准则及铺层方式等因素.实例表明：所开发的程序界面友好、可操作性强,能有效提高复合材料船体梁极限分析的效率.     

基于骨架模型的船体结构快速建模

针对当前我国船舶结构设计中迭代次数多、设计存在异地性的问题,提出一种船 体结构快速建模方法。以“自顶向下”为设计思路,以骨架模型为实现载体,对船体结构特点进 行分析、总结后构建了面向船舶结构的骨架模型,给出船体结构骨架模型的定义。通过船舶结 构的骨架模型与参数坐标系实现船舶总体的快速布局设计;建立参数坐标系与船体板架之间的 关联关系实现船体结构的快速建模与快速调整,并给出相应算法;给出设计信息的组织方式并 将设计信息集成到骨架模型实现船体结构模型的完整性定义与快速建立。最后基于 CATIA V6 平台开发快速建模系统,并通过纵骨架式船体结构验证了方法的可行性。     

基于组织的多Agent系统建模方法研究

广域网异质开放的环境给多Agent系统的建模带来了挑战,如何降低系统分析的复杂度、如何提高建模效率成为一个亟待解决的问题.文章从系统工程的角度出发,提出了一种基于组织的多Agent系统建模方法OrgMAS,将复杂系统划分为若干组织分别进行建模设计,从而降低系统分析复杂度.同时,该方法将本体建模贯穿于整个建模过程,使得异质Agent之间能够通过本体映射获得相同的语义基础.文章还介绍了支持该方法的建模辅助工具OrgMAS Tool,该工具在辅助建模的同时进行模型校验,从而能够提高建模效率.     

基于最小特征相关集的约束求解

为了提高求解效率,对建模操作与特征依赖之间的对应关系进行分析,提出了一种确定最小特征相关集的方法.同时,使用最小特征相关集来选择与模型操作相关的约束方程,以降低求解的规模.将所提出的方法应用到HUST-CAID系统中,对建模过程中的约束关系变化进行求解.实验结果表明建模效率有所提高.     

基于维度建模的MDSS多维模型设计

雏度建模是一种有效的建立数据仓库应用的建模方法.论述了维度建模的一般方法,并结合国家气象中心MDSS模型的设计,分析、讨论了维度建模中的一些关键技术问题,特别提出在构建物理模型的同时定义统计分析的计算方法,从而降低数据准备的复杂性,提高数据仓库建设的质量和访问效率.     

用UML建模工具为XML文档建模的方法

XML作为一种具有严格结构的WEB符号标记语言,越来越在电子商务中得到了更大应用.本文尝试了一种用UML建模工具为XML文档建模的方法,用以提高XML的编写效率,并给出了具体的实例.     

SolidWorks在船舶曲面建模中的应用

本文主要使用SolidWorks 中放样凸台命令和ScanTo3D 插件对不同船型进行了建模,具体操作过程如下. 一、利用半宽水线图放样船体 大部分散货船和油船带有球鼻首和球尾,沿船长方形曲率变化较大,而且这类船舶多属于肥大型船,具有平底,因此适合利用半宽水线图放样船体.     

基于特征线素的三维建筑表意性建模

提出了一种基于特征线素的轻量级三维建筑交互建模方法,称为Fe-Wires 方法.该方法是一种基于形状文法的过程式建模方法,通过间接地输入和操纵建筑对象的特征线条来重构模型,克服了原有基于规则的建模方法交互能力弱的缺点.为了便于对复杂建筑对象进行交互调整,给出了基于轴向弹性约束的整体形变模型.区别于传统非线性约束求解方法,该方法只需求解一个二次凸规划问题,具有很高的求解效率.实验结果表明,该方法适用于建筑室内外交互建模的实际应用.     

船体遥控清污器方案研究

为了延长船舶的使用寿命,保证船舶航行的安全和高效,开展船舶水下清污作业的研究,提高水下清污作业的效率和自动化水平具有重要意义。本文介绍了一种新型的用于船体表面清污作业的水下船体遥控清污器的总体技术方案和工作原理,并提出了机械本体、控制系统和清刷作业装置三部分的设计方案分析。该船体遥控清污器具有操作简单,清污效率高等优点。     

基于凸壳算法的建模算法的研究

基于对当前三维建模方法的研究,提出了基于凸壳算法的物体建模算法。该算法是随机搭建模型产生不规则物体,凸显建模的随机性,对搭建得到不规则物体的顶点集采用凸壳算法进行三角连网,完成随机不规则物体建模,并对模型进行纹理贴图,增强模型的质感。实验证明该算法有良好的操作性。     

Hull-form optimization in calm and rough water

The paper presents a formal methodology for the hull form optimization in calm and rough water using wash waves and selected dynamic responses, respectively. Parametric hull form modeling is used to generate the variant hull forms with some of the form parameters modified, which are evaluated in the optimization scheme based on evolutionary strategies. Rankine-source panel method and strip theories are used for the hydrodynamic evaluation. The methodology is implemented in the optimization of a double-chine, planing hull form. Furthermore, a dual-stage optimization strategy is applied on a modern fast displacement ferry. The effect of the selected optimization parameters is presented and discussed.     

基于CFD的集装箱船阻力性能优化

基于CFD方法实现船体型线的自动优化。应用船型参数化建模方法分析特征参数,提取设计变量,以兴波阻力最小为目标,分别采用Sobol算法和Tsearch算法实现船体型线的自动优化。将上述方法应用于5 100 TEU集装箱船的型线自动优化,运用Shipflow软件进行CFD数值计算。评估结果表明优化船型在弗劳德数Fr=0.26时总阻力减少3.62%,说明该方法可行。     

基于CFD的46 000 t油船型线优化设计

为适应国际海事组织船舶能效设计指数对绿色船舶的要求,以46 000 t油船为例,采用CAD软件FRIENDSHIP对船舶进行参数化建模,同时集成CFD软件Shipflow,搭建船型优化平台,实现参数化船型自动生成、性能计算及优化,获得阻力性能较好的船型。研究结果表明：所采用的46 000 t油船型线优化方法具有可行性,可为46 000 t油船型线设计提供参考。该研究方法可实现仿真驱动设计,对缩短设计周期具有重要意义。     

体素可视外壳并行优化建模方法

基于体的可视外壳重建不需要复杂的几何计算,易于实现,但其精度和效率仍不理想。提出一种基于统一计算架构(CUDA)和行进立方体(MC)的体素可视外壳并行优化建模方法,将体素相交判断和等值面抽取过程并行分解,利用CUDA的内核多线程机制加速建模;在MC网格化阶段,提取准确交点并消除冗余边计算;利用像素着色器实现混合权重的纹理映射,提高模型精度。在多摄像机采集装置DreamWorld上的实验结果表明,本文方法能够对多个动态物体进行实时准确的3维建模。     

基于图像的点云建模及其真实感绘制

从视觉凸壳的理论出发,提出了一种基于图像的真实物体的点云建模和绘制方法。在建模方面,首先从不同视点采集目标物体的图像,然后对采样图像所形成的视觉凸壳进行均匀的点采样。同时,利用等间隔索引表来组织每幅采样图像的轮廓边,从而提高了建模效率。在绘制方面,首先分析目标物体在各种不同光照条件下的图像,并得到点云模型的离散反射属性,然后通过优化的插值方法实现真实感的绘制效果。实验表明,该方法的建模速度快,绘制结果具有很强的真实感。     

Volumetric stereo and silhouette fusion for image-based modeling

This paper presents a volumetric stereo and silhouette fusion algorithm for acquiring high quality models from multiple calibrated photographs. Our method is based on computing and merging depth maps. Different from previous methods of this category, the silhouette information is also applied in our algorithm to recover the shape information on the textureless and occluded areas. The proposed algorithm starts by computing visual hull using a volumetric method in which a novel projection test method is proposed for visual hull octree construction. Then, the depth map of each image is estimated by an expansion-based approach that returns a 3D point cloud with outliers and redundant information. After generating an oriented point cloud from stereo by rejecting outlier, reducing scale, and estimating surface normal for the depth maps, another oriented point cloud from silhouette is added by carving the visual hull octree structure using the point cloud from stereo to restore the textureless and occluded surfaces. Finally, Poisson Surface Reconstruction approach is applied to convert the oriented point cloud both from stereo and silhouette into a complete and accurate triangulated mesh model. The proposed approach has been implemented and the performance of the approach is demonstrated on several real data sets, along with qualitative comparisons with the state-of-the-art image-based modeling techniques according to the Middlebury benchmark.