船舶设计方法通常是借鉴现有的船型库，获得船型的型值点，然后采用非均匀有理B样条获得船体曲面。这样，新船型只能在现有船型的基础上进行修改，严重限制了船型的创新。本书探讨了数学船型的构建方法，通过含有形状因子的曲线族，利用船型设计约束构建超越方程组，从而获取满足静水性条件的基本船型。然后通过多学科优化设计，获取满足阻力要求的船型。本方法适用于母型船舶资料缺乏时的船型设计，是实现“从零到一”的设计新方法。本书提供的船型曲面的数学构造方法可应用于具有特点的复杂曲面的表示。 本书可供船舶工程、应用数学、计算机图形学、系统科学和运筹学等专业的师生使用，也可供船舶设计、飞行器设计、汽车设计和复杂外形数控加工等领域的工程人员参考。

第1章 不可展曲面及其近似表示
1.1 微分几何学与可展曲面
1.2 不可展曲面的近似展开
1.3 曲面的分片表示
1.3.1 样条曲线
1.3.2 反求工程与曲面重构
1.3.3 B样条
1.3.4 非均匀有理B样条曲线
1.3.5 曲面的分片表示
1.4 曲面的曲线族表示
第2章 流体力学中的曲线
2.1 流线体的形状设计
2.2 船体外形曲线的表达
2.3 流线型的非代数变换曲线近似
第3章 船体型线
3.1 船体设计
3.2 船舶型线设计
3.2.1 船体型线研究方法
3.2.2 船体型线的表示
3.3 船体型线的函数表示
3.3.1 线型生成基本原理
3.3.2 船体数学线型设计
3.3.3 纵向函数法
3.3.4 垂向函数法(吃水函数法）
3.3.5 横向函数法
第4章 船型的多学科设计优化
4.1 基于计算流体力学的仿真设计技术
4.2 多学科设计优化
4.3 船舶设计优化
4.4 基于多学科设计优化的船舶型线设计
4.4.1 船型优化研究进展
4.4.2 船型水动力性能优化方面的研究
4.4.3 船型优化
第5章 潜艇的数学船型
5.1 流线型回转体的外形设计方法
5.2 基于纵向函数的潜艇型线表达
5.3 超越方程的求解
第6章 指挥台围壳、方向舵和升降舵的数学线型
6.1 梯形指挥台的数学线型
6.2 填角弧形指挥台的数学线型
6.3 潜艇方向舵的数学线型
6.4 潜艇升降舵的数学线型
6.5 X型舵的数学表达
6.6 翼型体数学线型与蒙皮设计方法
第7章 基于数学船型的潜艇外形优化
7.1 满足静水性要求的潜艇数学船型研究
7.2 潜艇外形多学科设计优化
7.3 潜艇外形多学科设计优化实例
第8章 基于型线几何特征的数学船型
8.1 船体的描述
8.2 型线的几何特征分析与数学建模
8.3 高速船舶的数学船型
8.4 高速水面船舶的数学线型设计实例
8.5 船体形状函数及型线自动生成方法
第9章 Wigley数学船型
9.1 船舶阻力理论
9.2 利用Wigley数学船型的阻力分析
9.3 Wigley船型的优化研究
第10章 基于流线型函数的数学船型
10.1 基于流线型函数的数学船型构建
10.2 船型设计的垂向函数法
10.3 船型设计的横向函数法
10.4 基于数学船型的水面船舶船型优化
第11章 船舶虚拟采办中的数学船型
11.1 虚拟采办
11.2 船舶虚拟采办
11.3 虚拟采办下的船舶概念设计
11.4 船型设计在船舶概念设计中的重要性度量
参考文献
附录A利用流线型函数变换实现飞机气动外形参数化设计
附录B利用数学船型进行船舶型线变换
结语