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1计算机辅助船舶设计作业1参考答案2009-3简要回答以下问题：（参考PPT和教材）1．计算机辅助船舶设计的发展趋势答：参看PPT01-22张3、发展趋势：–微机化－工作站版本改为微机版本–模块化－可互替换，易维护，生命力强–实用化－可操作性，可用性，功能强–开放化－接口，第三方软件，选择余地大–智能化－专家系统，神经网络，遗传算法–可视化－设计、虚拟现实–仿真化－模拟实际场景、实际情况，–数字化－传输稳定，抗干扰强，易改易用–商品化－界面友好，易上手，维护方便–网络化－协同工作，易控易传，省心省力2．对计算机辅助船舶设计的要求：答：参看PPT01-23张对CAD的要求：–助手－帮助解决计算、业务处理等日常烦琐的工作–同事－能给予咨询、交互、选择、决策支持、各可能方案–导师－能给予参数值、选择优化值、智能解决复杂问题应满足用户以下要求：创新、设计、易修改、自动匹配（自适应）、途径控制权3．我国造船行业目前常用的计算机辅助船舶设计软件有哪些（回答3个以上）答：参看PPT01-28-48张Tribon、Napa、Catia、Casis、等4．已知某船型值表，如何从中取出某水线数据？回答具体步骤（参考数据整理，排序等）答：参看PPT02-5-7张（横剖线换水线，方法类似）读取水线（型值表某行），整理。剔除无效点和重点、排序。。。5．普通三次样条曲线和累计弦长参数样条曲线分别适用于那些情况（什么曲线可以用，什么不可以用）答：参看PPT02-28，40张三次样条函数特点：21）只适用于“小挠度”情况，大挠度时精度显著变差；2）离散点的局部变化将引起整个样条函数的变化。即“牵一发动全身”3）建立的样条函数与离散点数据顺序方向有关。即分别按“顺时针”和“逆时针”顺序建立的样条函数不同；4）建立的样条函数与坐标系有关。即适当的选择坐标系有可能使样条函数更光顺；累加弦长三次参数样条曲线特点：1）可适用于“大挠度”情况；2）离散点的局部变化将引起整个样条函数的变化。即“牵一发动全身”3）建立的样条函数与离散点数据顺序方向有关；4）建立的样条函数与坐标系有关；5）计算工作量增大，相比普通样条，几乎增大一倍以上；包括2个方面（求连续性方程和插值迭代）6．用三次B样条曲线表达右图线段需用到哪些技巧（例如：重点技术使起点从给定点开始，………）答：参看PPT02-47，51-53张重点、定起点、直线、尖点。。。。。7．已知某折角线F1(x,y)和F2(x,z)，写出根据吃水求该水线折角点坐标(x1,y1)的方法及计算式，假设应用累计弦长参数样条答：参看PPT02-39张，或将折角线看成空间曲线算出X(t),Y(t),Z(t)，然后根据Z(t)和吃水迭代求出t，再代入另2式求出x1,y18．已知EHP和THP曲线方程E(V,KW)和T(V,KW)，写出求能达到航速的计算方法答：参看PPT04-4张设曲线F=EHP-THP，求出F的零点9．写出求函数f(x)的积分和微分的数值近似方法（列出式子）答：参看PPT04-9，8张数值积分方法就是近似方法数值微分方法就是差分方法10．写出以下5个目标函数解中的非劣解A[6,8,9,3]B[7,6,4,6]C[9,8,8,9]D[8,7,5,8]E[5,6,7,8]答：参看PPT05-12张，理解非劣解的概念。A[6,8,9,3]C[9,8,8,9]1()ndidxiAlimfxdx(/2)(/2)ddxfxdxfxdxDlimdx3计算机辅助船舶设计作业2参考答案2009-4简要回答以下问题：（参考PPT和教材）11.求解单目标优化问题的思路方法（求什么解？）答：参看PPT05-12张多目标问题的解决方法和目标：多目标问题的解决方法如前所述：尽量减少或变为单目标问题。单目标最优化问题是求最优解，但多目标最优化问题求解通常是求不出最优解，只能是求非劣解12.求解多目标优化问题的思路方法（求什么解？）答：参看PPT05-12张同上13.求解优化问题时主要考虑哪些重点因素？答：参看PPT05-5-11张设计变量、约束条件、目标函数、优化模型14.常用的多目标折算为单目标的方法有哪些？答：参看PPT05-15-17，11张（1）多目标规划的加权和法（如高考总分）（2）多目标规划的加权积法（如一票否决制）（3）目的规划法（如工程招标）（4）费用——效益分析法（5）目标分层法（如间接选举）15.写出SUMT方法的优化模型标准形式。答：参看PPT07-27张16.用计算机进行稳性性能计算校核时，常用静稳性曲线还是动稳性曲线？答：参看PPT11-15张通常用静稳性曲线按照曲线下面积相等的方法求最小倾覆力臂Lq17.用计算机进行静水力性能计算时，常用竖向计算系统还是纵向计算系统？答：参看PPT11-6张纵向计算法我们现构造一个增广的目标函数：122211(()[()][{min[0,()]}()]pkkiijiIiIjkXfXlngXgXhX，）式中集1I和2I定义：0102000012{()01}{()0,1}[,,,]iiTnIigXimIigXimXxxx|，| 即对于在起始点满足不等式约束条件的gi(X)列入内点法计算，对于起始点不满足不等式约束的gi(X)和hi(X)则列入外点法计算。这样做法由Lootsma证明在数学上是收敛的。在SUMT算法程序中建议对k的初始值0取为：20=max10,),100v（式中v对目标函数极小值的估计值。序列的k值由下式生成：11310kk。418.用计算机进行总布置设计时，通常需要具备哪些数据库？答：参看PPT12-3张（1）数据库，解决工作量大、参照母型等问题（2）船型库，解决船型、多方案等问题（3）图形库，解决图形作业、工作量大、参照母型等问题（4）设备库，解决系统设备图形表示问题（5）材料库，总布置和结构形式表达（6）模型库，给出典型舱室布置、货舱形式等，以便变换19.进行计算机辅助船舶设计时，是看重软件的可读性还是看重软件的计算速度？答：根据计算机和软件工程的要求，目前比较看重软件的可读性，即可维护性20.到目前为止，计算机辅助船舶设计在以下什么方面是弱项？写出符号。a)A计算B插值C图形运算D智能化处理E数据库处理答：参看PPT13-25张1）智能化程度和水平较低，相关工作还是以人工为主；2）数学模型不完整和不理想；3）水动力学理论还有难点未突破；4）造船加工设备的自动化程度还不高；5）图形处理和三维设计还需努力；6）设计、生产、计划、管理还未有机统一。有关讲解也可参看最后一次复习课的录像