杨大伟 李程 孙淼

摘要：以优化舰船稳性计算为出发点，提出了一种基于STL模型的舰船排水体积与浮心位置计算方法。与以往二维计算方法相比大大减少了计算的误差，提高了稳性计算的准确性与可靠性。并使计算结果与NAPA软件的静水力计算结果对比，验证了算法的准确性与可行性。

关键词：舰船稳性;STL模型;排水体积;浮心

引言

舰船排水体积与浮心位置的计算具有十分重要的意义，是舰船稳性、舰船浮态等计算的基础。在传统的稳性计算过程中，设计人员利用二维的线框模型通过插值及数值积分的方法进行计算，数值积分点的有限性及插值法都会造成计算精度不高，整个计算过程也十分复杂。

随着现代数字造船技术的不断发展，目前在船舶设计软件当中，大多可以直接输出船舶建模的STL（Stereo Lithography）三角网格数据。这种数据能够精准的描述船体模型信息，相比于数字型值表的表达方式，其在稳性计算等方面将有无可比拟的优势。

1 STL模型的建立

STL（STereo Lithography）文件是一种文件格式，用来表现三维物体的几何信息，在3D打印、快速成形等领域中的应用非常广泛。STL格式表示的模型文件是用三角形面片的信息构成物体的表面，可以认为是将模型的曲面进行了三角化的处理。

STL模型三维数据格式简单、跨平台性能优良、在计算几何特性时简单和与平面、曲面求交时计算速度快。船舶的外壳及舱室STL模型可由以下两个途径获得：（1）对于存在设计数据的船舶，可由船舶设计软件导出，比如可用NAPA导出IGES格式，然后再转成STL格式;（2）对于得不到船舶设计数据的船舶，就需要根据船舶的型值表、静水力数值表、总布置图等数据利用建模工具对其进行三维重建。……