HEAL DSpace

Parametric design of a marine propeller using T-splines

DSpace/Manakin Repository

Show simple item record

dc.contributor.author Αραπακόπουλος, Ανδρέας el
dc.contributor.author Arapakopoulos, Andreas en
dc.date.accessioned 2019-07-05T08:26:03Z
dc.date.available 2019-07-05T08:26:03Z
dc.date.issued 2019-07-05
dc.identifier.uri https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48979
dc.identifier.uri http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16446
dc.rights Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα *
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/ *
dc.subject Παραμετρική μοντελοποίηση el
dc.subject Αναπαράσταση ναυτικών ελίκων el
dc.subject T-splines el
dc.subject Grasshopper el
dc.subject Parametric modeling en
dc.subject Marine Propeller Representation en
dc.subject T-splines en
dc.subject Grasshopper en
dc.subject CAD-CAM en
dc.title Parametric design of a marine propeller using T-splines en
dc.title Παραμετρική σχεδίαση έλικας με χρήση T-splines el
heal.type bachelorThesis
heal.classification Ναυπηγική Τεχνολογία el
heal.classification Naval technology en
heal.language el
heal.language en
heal.access free
heal.recordProvider ntua el
heal.publicationDate 2019-03-22
heal.abstract Αυτή η διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην ανάπτυξη ενός παραμετρικού μοντέλου, που χρησιμοποιείται για την παραγωγή γεωμετρικών μοντέλων ναυτικών έλικων, που αναπαριστώνται από μία ενιαία υδατοστεγή Τ-spline επιφάνεια. Η διαδικασία σχεδιασμού του πλαισίου της γεωμετρίας και οι αλγόριθμοι που παρουσιάζονται προγραμματίστηκαν κάνοντας χρήση της γλώσσας C # μέσα στο Grasshopper, το οποίο αποτελεί ένα εργαλείο παραμετρικής μοντελοποίησης και οπτικού προγραμματισμού του Rhinoceros 3D. Μία από τις κύριες λειτουργίες αυτού του παραμετρικού μοντέλου έγκειται στην ικανότητά του να παράγει αυτόματα και γρήγορα έγκυρες γεωμετρικές αναπαραστάσεις προπελών (πτερύγια και πλήμνη) με βάση ένα μικρό σύνολο σημαντικών παραμέτρων, που έχουν γεωμετρική και φυσική υπόσταση. Αυτή η λειτουργικότητα αποτελεί βασική προϋπόθεση όταν αντιμετωπίζουμε το πρόβλημα της βελτιστοποίησης του σχεδιασμού της επιφάνειας διαφόρων σχημάτων, όπως τα πτερύγια ναυτικών έλικων και ανεμογεννητριών, που έχουν πολύπλοκη γεωμετρία και η απόδοση τους επηρεάζεται αισθητά από τη γεωμετρία αυτή. Επιπροσθέτως, χρησιμοποιώντας T-splines, ο μοντελοποιητής δημιουργεί ομαλά και κατάλληλα για ανάλυση μοντέλα, τα οποία είναι σε θέση να εξαλείψουν την χρονοβόρα, απαιτητική και δαπανηρή διαδικασία της μετατροπής ενός CAD μοντέλου σε ένα κατάλληλο Computer Aided Engineering (CAE). Συνήθως η διαδικασία αυτή αποτελείται από μία προσεγγιστική παραγωγή πλέγματος του προαναφερθέντος μοντέλου. Αυτός ο στόχος μπορεί να επιτευχθεί μέσω της ισογεωμετρικής ανάλυσης (IGA), η οποία παρέχει μια άμεση και στενή σχέση μεταξύ CAD και CAE. Η τελική απαίτηση, που τίθεται σε αυτή τη διπλωματική εργασία, είναι η ικανότητα του εξής παραμετρικού μοντέλου να αναπαράγει και να αναπαριστά με ακρίβεια υφιστάμενα μοντέλα ελίκων. Για αυτό το λόγο, μια προσέγγιση της Wageningen Σειράς Β έχει επιτευχθεί μέσω αυτού του παραμετρικού μοντέλου. Επιπρόσθετα στην παραπάνω προσέγγιση, ένα τρισδιάστατο μοντέλο έλικας σχεδιασμένο στον OpenProp συγκρίνεται λεπτομερώς σε σχέση με τις απαιτήσεις του T-spline παραμετρικού μοντέλου, προκειμένου να επιτευχθούν στόχοι συγκριτικής αξιολόγησης. el
heal.abstract This diploma thesis is focused on the development of a parametric model used in the generation of marine propeller geometrical model instances represented by one single watertight T-spline surface. The designing process of the wireframe geometry and the presented algorithms have been implemented in C# inside Grasshopper, a parametric modeling and visual programming plug-in tool of Rhinoceros 3D. One of the main functions of this parametric modeler lies in its ability to automatically and quickly produce valid geometric representations of marine propellers (blades and hub) based on a small set of geometrically and physically meaningful parameters. This functionality is a major prerequisite, when dealing with the problem of design/shape optimization of functional surfaces, such as marine propeller & wind turbine blades, that possess complex geometry and geometrically-sensitive performance. Further to this, by using T-splines, the modeler generates smooth, analysis-suitable instances, which will eliminate the time-consuming, labor-intensive and costly overhead of transforming a Computer Aided Design (CAD) model into an appropriate Computer Aided Engineering (CAE) model, commonly through an approximate mesh-model generation. This aim can be achieved by appealing to IsoGeometric Analysis (IGA), which provides a direct and tight link between CAD and CAE. The final requirement posed on this diploma thesis, is the capacity of the provided parametric model in accurately reconstructing and representing existing propeller models. Therefore, an approximation of Wageningen B-series has been accomplished through the aforementioned parametric model. Additionally to the above approximation, a prototype marine propeller 3D model is obtained from OpenProp and is compared in detail with respect to the T-spline parametric model requirements, in order to achieve benchmarking purposes. en
heal.advisorName Γκίνης, Αλέξανδρος el
heal.committeeMemberName Ζαραφωνίτης, Γεώργιος el
heal.committeeMemberName Πολίτης, Γεράσιμος el
heal.committeeMemberName Γκίνης, Αλέξανδρος el
heal.academicPublisher Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μελέτης Πλοίου και Θαλάσσιων Μεταφορών el
heal.academicPublisherID ntua
heal.numberOfPages 90 σ.
heal.fullTextAvailability true


Files in this item

The following license files are associated with this item:

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα Except where otherwise noted, this item's license is described as Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα