数学船型构建及优化设计

　　本书采用纵向函数法、横向函数和垂向函数，即采用数学方程表达各剖线族，同时将生成各剖线的参数用一些连续函数表示，从而构建数学船型。由此也可以方便地生成横剖面面积曲线、设计水线、纵中剖面轮廓线、龙骨半宽线，再生成各横剖线。而横剖面面积曲线、设计水线，可以根据船舶长度、宽度、吃水、方形系数、水线面面积系数、肿截面系数、浮心纵向位置等为参数用数学方程表达。这种方法与以往传统船舶设计的方法比较接近。本书适用于船舶工程、应用数学、计算机图形学、系统科学、运筹学等专业的师生参考，适合于船舶总体设计及子系统总体设计的工程人员参考，其中所用理论与方法也适用于航空航天领域、汽车设计等领域的工程人员参考。

　　唐晓，女，1983年1月出生，武汉大学计算机专业工学博士，中国人民解放军空军预警学院教员，副教授。研究方向：算法设计，云计算。

第1章不可展曲面及其近似表示
1.1微分几何学与可展曲面
1.2不可展曲面的近似展开
1.3曲面的分片表示
1.3.1样条曲线
1.3.2反求工程与曲面重构
1.3.3B样条
1.3.4非均匀有理B样条曲线
1.3.5曲面的分片表示
1.4曲面的曲线族表示
第2章流体力学中的曲线
2.1流线体的形状设计
2.2船体外形曲线的表达
2.3流线型的非代数变换曲线近似
第3章船体型线
3.1船体设计
3.2船舶型线设计
3.2.1船体型线研究方法
3.2.2船体型线的表示
3.3船体型线的函数表示
3.3.1线型生成基本原理
3.3.2船体数学线型设计
3.3.3纵向函数法
3.3.4垂向函数法(吃水函数法）
3.3.5横向函数法
第4章船型的多学科设计优化
4.1基于计算流体力学的仿真设计技术
4.2多学科设计优化
4.3船舶设计优化
4.4基于多学科设计优化的船舶型线设计
4.4.1船型优化研究进展
4.4.2船型水动力性能优化方面的研究
4.4.3船型优化
第5章潜艇的数学船型
5.1流线型回转体的外形设计方法
5.2基于纵向函数的潜艇型线表达
5.3超越方程的求解
第6章指挥台围壳、方向舵和升降舵的数学线型
6.1梯形指挥台的数学线型
6.2填角弧形指挥台的数学线型
6.3潜艇方向舵的数学线型
6.4潜艇升降舵的数学线型
6.5X型舵的数学表达
6.6翼型体数学线型与蒙皮设计方法
第7章基于数学船型的潜艇外形优化
7.1满足静水性要求的潜艇数学船型研究
7.2潜艇外形多学科设计优化
7.3潜艇外形多学科设计优化实例
第8章基于型线几何特征的数学船型
8.1船体的描述
8.2型线的几何特征分析与数学建模
8.3高速船舶的数学船型
8.4高速水面船舶的数学线型设计实例
8.5船体形状函数及型线自动生成方法
第9章Wigley数学船型
9.1船舶阻力理论
9.2利用Wigley数学船型的阻力分析
9.3Wigley船型的优化研究
第10章基于流线型函数的数学船型
10.1基于流线型函数的数学船型构建
10.2船型设计的垂向函数法
10.3船型设计的横向函数法
10.4基于数学船型的水面船舶船型优化
第11章船舶虚拟采办中的数学船型
11.1虚拟采办
11.2船舶虚拟采办
11.3虚拟采办下的船舶概念设计
11.4船型设计在船舶概念设计中的重要性度量
参考文献
附录A利用流线型函数变换实现飞机气动外形参数化设计
附录B利用数学船型进行船舶型线变换
结语