Παραμετρική σχεδίαση γάστρας πλοίου

Χειμαριός, Σπυρίδων

Parametric ship hull design

Διπλωματική εργασία

Author

Χειμαριός, Σπυρίδων

Date

2021-03

Advisor

Gerostathis, Theodoros

Cheimarios_14101.pdf (4.893Mb)

Keywords

Παραμετρική σχεδίαση ; Παραμετρικό μοντέλο γάστρας ; Επιφάνειες NURBS

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύσσεται η διαδικασία παραμετρικής σχεδίασης ενός πλοίου μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων. Κύριος σκοπός είναι η παραμετροποίηση της γάστρας, η μορφή της οποίας είναι βασισμένη σε δεδομένο μοντέλο που σχεδιάστηκε στο Korea Research Institute of Ships and Ocean Engineering (KRISO). To τελικό μοντέλο αποτελεί μια αναπαράσταση επιφάνειας τύπου NURBS. Η επιφάνεια της γάστρας δημιουργείται με βάση ορισμένα σύνολα καμπυλών. Κατά την κατασκευή των καμπυλών αυτών ορίζονται συγκεκριμένες παράμετροι για τον έλεγχο των κυρίων διαστάσεων, καθώς και τοπικών χαρακτηριστικών της πρύμνης και της πλώρης. Η τελική μορφή της γάστρας εξαρτάται από τις παραμέτρους αυτές. Στη συνέχεια προστίθεται η δυνατότητα σχεδίασης των ναυπηγικών γραμμών του σκάφους για κάθε τελική επιφάνεια και εργαλεία για τον υπολογισμό βασικών υδροστατικών. Η διαδικασία στο σύνολό της βασίζεται σε αλγόριθμο ο οποίος αναπτύχθηκε με την οπτική γλώσσα προγραμματισμού Grasshopper®, η οποία αποτελεί πρόσθετο εργαλείο του προγράμματος Rhinoceros®. Μέσα από την διαδικασία αυτή επιτυγχάνεται η γένεση νέων γαστρών, με διάφορες παραλλαγές, σε άμεσο χρόνο. Ένα σύνολο τέτοιων παραλλαγών της γάστρας παρουσιάζεται στο τέλος ώστε να αποδειχθεί η αποδοτικότητα της μεθόδου.

Abstract

Τhe main objective of the present diploma thesis is to parametrically design the hull of a containership vessel. The final model is based on a parent ship hull developed by the Korea Research Institute of Ships and Ocean Engineering (KRISO). For the geometric representation of the final hull, NURBS surfaces are employed. The final surfaces are based on a set of curves. During the construction of these curves, the desired parameters were defined, in the effort of controlling the main particulars of the hull (global parameters), as well as more local areas such as the bow and the stern (local parameters). These parameters in total can affect the final form of the ship. Some additional tools are also developed, such as the extraction of the resulted hull’s lines and basic hydrostatic calculations. The parametric model was designed by means of a code developed in the optical algorithm editor Grasshopper® which is connected to the Rhinoceros® software. As a result, this approach will be able generate a wide range of variations of the hull, quickly and efficiently. A display of a wide range of modified hulls takes place at the end of the process in an effort to proof the efficiency of the developed method.