Алгебраические судовые поверхности с каркасом из трех плоских кривых в координатных плоскостях

Выбор рациональной формы поверхности для судовых корпусов - одна из важных задач корабельных архитекторов и проектировщиков. Часто выбор формы основывается на эмпирических формулах или интуиции проектировщика. В исследовании рассматривается методика определения обобщенных явных алгебраических уравнений теоретической формы корпуса судна с наперед заданными тремя главными поперечными сечениями, совпадающими с ватерлинией, главным батоксом (килевой линией) и мидельшпангоутом, которые принимаются в форме суперэллипсов или в форме любой алгебраической кривой. Приведенная тройка алгебраических уравнений поверхностей с одинаковым каркасом из трех плоских кривых описывает бесконечное число форм судовых поверхностей. Показывается, что, имея одинаковые три плоские кривые главного каркаса, можно получить три алгебраические поверхности разных порядков. Выбрать оптимальную форму, в том числе с цилиндрической вставкой или принимая форму корпуса, состоящую из двух разных - кормовой и носовой - оконечностей, стыкующихся гладко по мидельшпангоуту, возможно с помощью методов компьютерного моделирования с привлечением искусственного интеллекта, используя материалы исследования. Приведенные результаты применимы для проектирования подводных аппаратов на начальном этапе.

Algebraic ship hull surfaceswith a main frame from three plane curves in coordinate planes

One of the important problems of naval architects and designersis a choice of rational ship hull shape. A choice of ship hull form is based often on empirical formulae or on designers’ intuition. In the study, a method of determination of generalized explicit algebraic equations of theoretical ship hull configuration with three main cross sections given in advance and coinciding with waterline, main buttock (keel line), and midship section that are taken in the form of superellipses or in the form of any algebraic curve. Presented three of algebraic equations of surfaces with the same frame from three plane curves describes infinite number of ship hull surfaces. Having the same three plane curves one can get three algebraic surfaces of different order. The optimal shape, including cylindrical fragment or the ship hull shape containing two different – stern and bow–parts, joining along midship section, can be chosen with the help of methods of computer modelling with the application of artificial intellect using the materials of the paper. One can apply given results for the design of underwater apparatus on the early stage of the design.