吴梅君，付金鑫



基于三次样条插值的船舶外板型线设计

吴梅君，付金鑫

（南通大学理学院，江苏南通 226007）

为了使船舶型线设计更加方便，减轻人工放样的工作量，提高劳动效率，量化计算出各种状态下的性能数据，采用样条函数中的三次样条插值进行船体设计，利用Matlab进行数值实验，得到较为光滑的船舶型线曲线．

样条插值函数；三次样条插值；船舶外板型线

1　问题背景

三次样条插值[1-3]对相邻数据点进行数学模拟，找到一条具有二阶连续导数的光滑曲线来拟合所给的数据．三次样条函数插值在许多方面被广泛运用，如外形设计[4-5]，物理光学中的光纤传感器[6]，医学领域中的心电图[7]以及工程计算领域[8]等．

船舶型线设计是关系到新船全局性的设计项目之一．船舶型线合理与否，影响到船舶的性能、总布置、结构、工艺等多方面，它与船舶的浮态、快速性、稳性、耐波性、操纵性、装载容积、内部布置乃至施工工艺、航道、使用美观和坞修等都有关系．主要量度虽然很重要，但它只是确定船舶的主要特征，最终确定船体形状的仍是型线．因此，必须认真仔细地设计型线．近年来利用数学方法来描述型线和计算机在船体设计中的应用有了很大进展，利用设计的大型数据库和计算机模拟使型线设计更加方便，而样条函数具有的良好光滑性的特点使得它在船体设计中的应用越来越多．本文依据给出的船体外板型线型值点数据（见表1）以及边界条……