Παραμετρική γεωμετρική σχεδίαση πλοίου κατάλληλη για σχήματα βελτιστοποίησης

Σαραντίδης, Σαράντος

Ship parametric geometric design for optimization schemes

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Σαραντίδης, Σαράντος

Date

2021-02-12

Advisor

Gerostathis, Theodoros

Sarantidis_1702.pdf (4.642Mb)

Keywords

Παραμετρική σχεδίαση ; Πλοίο ; Παράμετρος ; Βελτιστοποίηση

Abstract

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η παραμετρική σχεδίαση της γεωμετρίας της γάστρας πλοίου τύπου bulk carrier η όποια θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί μελλοντικά σε προβλήματα βελτιστοποίησης. Πιο συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκε η επιλογή ενός υπάρχοντος πλοίου τύπου bulk carrier το οποίο χρησιμοποιήθηκε ως βάση για να αποτυπωθούν μορφολογικά και γεωμετρικά χαρακτηριστικά πλοίων αυτής της κατηγορίας. Στη συνέχεια ορίστηκαν οι κατάλληλες παράμετροι και περιορισμοί που επηρεάζουν τη σχεδίαση μας, και βάσει αυτών ορίσθηκαν οι θέσεις των σημείων ελέγχου των παραμετρικών καμπυλών, οι οποίες είναι της μορφής B-Splines. Ακολούθως αναπτύχθηκε η παραμετρική επιφάνεια του μοντέλου, στηριζόμενη στις παραμετρικές καμπύλες, και τέλος έγινε διερεύνηση του πεδίου τιμών των παραμέτρων προκειμένου να διαπιστωθεί εάν σε κάθε πιθανό συνδυασμό η παραγόμενη επιφάνεια αντιστοιχεί σε πραγματικό πλοίο. Η υλοποίηση της παραμετρικής σχεδίασης πραγματοποιήθηκε με χρήση του περιβάλλοντος οπτικού προγραμματισμού για γεωμετρική σχεδίαση βιομηχανικών προϊόντων Grasshopper®, το οποίο αποτελεί προσθήκη του λογισμικού Rhinoceros® (McNeel, 2010).

Abstract

The purpose of this diploma thesis is the parametric design of the geometry of a bulk carrier ship hull for future optimization problems. More specifically, an existing bulk carrier ship was selected to extract the morphological and geometric characteristics of ships of the same type. Appropriate parameters and constraints that affect our design and calculations were defined and used as a basis for the definition of the control points of the B-Splines parametric curves. The development of the parametric surface of the model, based on the parametric curves, and the investigation of the parametric domain, to determine whether in each possible combination of values the produced surface corresponds to a real ship, are the final steps of our methodology. The parametric design was implemented using the visual programming environment for geometric design of industrial products Grasshopper®, plug-in of Rhinoceros® (McNeel, 2010) software.