基于CAESES的船型优化二次开发——纵剖线与水线夹角控制

在实际的船型优化项目当中，总是需要满足一定的限制条件。常规的限制条件如：排水体积，浮心位置，硬点（hardpoint）等等。在某些特殊情况下，也需要对船体局部的几何有一定的限制要求，如某纵剖线和某水线的夹角不得超过某一限定的角度。

我们从型线图中可以很容易的得到纵剖线与水线的夹角。但对于船型优化来说，由于船体几何是不断变化的，因此该夹角也会随之变化。在这种情况下，夹角是没办法从无法实时变化的型线图上读出的。想通过其他CAD软件实现起来也很困难。

CAESES凭借其强大的建模能力及二次开发能力（Feature）使得读取实时变化的夹角角度成为可能。本文将以CAESES内置某一船型举例，测量其16m水线和8m纵剖线的夹角随着船型变化的变化。

 ● 夹角的测量

1. 导入已有船型，并转化成 brep 格式

2.通过编写Feature，得到其16m水线和8m纵剖线

3. 由于两条曲线于空间相交，因此需要将它们投影到相同的平面

4. 通过编写Feature，计算两个投影曲线的夹角

 ●船型变换

1. 利用FFD的变型方式，对船体首部进行变型

2.由于船体首部线型发生变化，因此相对应区域的16m水线和8m纵剖线形状也会发生变化，夹角因此随之改变。如下图：

 ●优化限制条件的应用

1. 可以假设规定该夹角不得大于26度

2. 应用1：显示无效方案

我们可以在优化或者取样过程中将该限制条件作为是否有效方案的标准。（绿色为有效方案，红色为无效方案）

3. 应用2：减少无效方案的CFD计算时间

也可以直接将该限制条件作为CFD计算前的评判标准，满足条件视为有效方案，执行CFD计算，否则不执行。这样会大大减少无效方案的CFD计算时间，提高优化效率。