大型船体外板测地线法展开的几何化方法及应用研究

发布时间：2021-05-05 21:48

　　随着科学技术的进步,曲面加工与展开技术愈发成熟,曲板的展开与造型技术也朝着自动化的方向发展。以测地线为准线的展开法是传统的船板展开方法,这种方法具有原理简单、过程直观以及便于调控的特点。然而手工作图方式逐渐被各种更便于代数化计算的展开方法替代。船板展开的本质是一个几何问题,代数化展开算法一般通过一系列代数计算直接给出结果,计算过程中设计人员很难参与,展开原理的几何意义不明显,对展开结果的可控性等因素有一定影响。本文将研究基于测地线为展开准线的船体外板的几何化方法。基于几何问题几何化的思想,提炼测地线法手工作图原理,建立一种几何化的测地线法展开曲板方法,给出一种直观简洁的曲板展开计算算法。并以扇形板及菱形板为实例,给出具体展开算法的描述及展开结果的分析。主要研究内容包括:（1）大型船体外板的表达方式的研究。根据船板肋骨型线图的构成以及各种曲线的特征,选择合适的样条曲线来描述肋骨型线图;根据船体肋板型线上和上下纵缝线上型值点特征,以船板肋骨型线图的样条曲线以及船板型值点的插值拟合方式,实现船板在MATLAB下的通用算法描述。（2）准线展开法的几何化算法研究。基于“几何问题几何化”思想改进船... 

【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 船板曲面展开的发展及现状
        1.2.2 测地线法的发展及现状
        1.2.3 几何化的发展及现状
    1.3 本文研究内容
第二章 船体肋骨型线图的表达
    2.1 船板曲面表达的意义和实现方式
    2.2 肋骨型线图的意义和构成
    2.3 B样条曲线性质及类型
    2.4 B样条曲线表达船板的原理
        2.4.1 肋骨型线图表达流程
        2.4.2 B样条插值方法
    2.5 船板表达算法
    2.6 本章小结
第三章 船板曲面展开
    3.1 曲面展开原则与方法
        3.1.1 曲面展开原则
        3.1.2 曲面展开方法
    3.2 准线展开法三要素的求取
        3.2.1 求取投影线实长
        3.2.2 肋骨弯度S
        3.2.3 测地线
    3.3 船板展开几何化算法原理及流程
        3.3.1 几何化的意义和方法
        3.3.2 基本几何基
        3.3.3 测地线法展开几何化
    3.4 本章小结
第四章 展开准线——测地线的求取
    4.1 测地线的定义
    4.2 求取测地线的原理
    4.3 测地线几何化算法
        4.3.1 测地线基本几何基
        4.3.2 几何化求解测地线
    4.4 求取测地线的几何基序列
        4.4.1 扇形板
        4.4.2 菱形板
    4.5 本章小结
第五章 船板展开实例与分析
    5.1 船板表达实例
    5.2 测地线求取实例
    5.3 船板展开实例
    5.4 算法分析
        5.4.1 测地线求取算法分析
        5.4.2 船板展开算法分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3170639