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中高速单体船流体动力学性能和结构特性综合优化研究

赵俊杰

  船舶是一个由诸多单元集成的庞大系统,它具有环境条件特殊、类型多、系统复杂、技术含量高、投资大,使用周期长等特点,由此导致了船舶设计是一个多参数、多目标、多约束的求解和优化问题。因此,对船舶各项性能进行综合优化是船舶设计工作中的一项重要内容。 本文根据船型特点选择45个相关设计变量,并根据舰船通用设计规范等构建了综合优化的约束条件;综合考虑各性能的目标函数,建立了中高速单体船流体动力学性能和结构特性综合优化的数学模型,前者包括快速性、操纵性、耐波性三方面的性能优化;后者主要考虑其中横剖面的优化。 其次本文综合考虑遗传算法和混沌算法的优缺点,构建了一种基于敏感变量分段区间的、改进的并行遗传混沌算法。将此算法与综合优化数学模型相结合,利用VC++语言,编制了中高速单体船流体动力学性能和结构特性综合优化程序,通过大量的计算表明,该优化程序的运行是准确、高效、可靠的。 本文研究了通用有限元软件MSC.Patran的二次开发语言——PCL语言。基于PCL语言,本论文编制一套有限元参数化建模、加载、计算的运行程序,基本实现了有限元数据读取、建模计算的程序化。 最后本文以Visual Basic为平台,对中高速单体船流体动力学性能和结构特性综合优化程序与有限元参数化建模程序进行了初步集成,设计了具有良好交互性的图形用户界面,初步建立了一个综合优化与参数化建模校核的通用平台,针对不同权重的目标函数进行了优化计算和对比分析,得出了一些结论,为中高速单体船综合优化系统的建立奠定了良好的基础。……   
[关键词]:中高速单体船;综合优化;遗传混沌算法;敏感变量;PCL
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:江苏科技大学2011年