近年来,随着能源供应的日趋紧张和人类环境保护意识的不断觉醒,关于节能减排的一系列措施与手段层出不穷,目前,为了降低船舶的营运能耗,许多举措被提出并逐步付诸实践,船型优化设计中的船型变换是本文所关注的重点。在船舶主尺度、排水量、设计航速给定的前提下,通过局部或整体的调整船体型线给出具有最优水动力学性能的船型方案,这一直以来是船舶优化设计工作者的追求目标。最初,设计者主要基于系列模型试验对各个方案进行筛选比较,从而得到最优。这种方法不仅需要耗费大量的人力物力,而且效率低下,搜寻空间十分有限,得到的往往只是“较优解”而非“最优解”。近年来,随着计算机技术的高速发展,高效可靠的船型变换技术、船舶水动力性能评估技术、最优化技术不断面世,将这些技术有序集成,形成了诸多基于数值计算的船型优化设计工具,目前已经取得了初步的应用。在船体型线优化的全流程中,寻找、发展并实现若干种可靠有效的船型变换方法是整个工具开发过程中的重要环节,船型变换模块是联系船舶水动力性能评估与优化算法的桥梁与纽带,是船型优化流程的开端,是优化方案最终的表达形式,因此,对该模块的设计与开发具有十分重要的意义和价值。本文首先对船型变换的若干方法进行了调研,并总结了各方法的基本特点与优劣之处。接着,本文以C++程序语言为基本工具,在详细研究的基础上,分别针对平移,Lackenby变换方法,叠加融合方法,FFD方法,RBF方法开发编写船型变换模块,使用户能以其中任何方法或方法的组合进行船型变换。在此基础上,本文将船型变换模块与船舶水动力性能分析模块,近似模型模块,优化计算模块进行集成,形成全新的船体型线数值优化设计软件OPTShip-SJTU,通过若干计算实例测试考察该模块及OPTShip-SJTU软件的可用性,并采用基于CFD方法的粘流求解器naoe-FOAM-SJTU对优化结果进行验证,确保OPTShip-SJTU软件及其优化结果的可靠性。