基于矩不确定分布鲁棒优化的船舶舱室布局设计

船舶舱室布局所涉的评价指标通常具有不确定性,诸如环境载荷等参数通常以不确定性的随机变量形式参与计算,且其概率分布的期望及方差等指标往往也是不确定的。本文采用矩不确定分布鲁棒优化方法,解决含矩不确定参数的船舶舱室布局min-max优化问题。将各舱室的全局位置参数、相对位置参数和质量分布参数加权整合为目标函数,建立全船范围内的舱室布局DRO-MU优化模型,采用拉格朗日对偶原理将其转为确定的半定规划问题以便求解。算例验证了本文方法的合理性与优越性,该方法针对性地用于解决含矩不确定参数的船舶舱室布局问题具有鲜明特点。     

基于几何声学的船舶舱室声学设计方法北大核心CSCD

[目的]为了在船舶舱室的众多噪声传递路径中选取最佳噪声控制位置及控制措施,[方法]基于几何声学理论中的声线跟踪法,考虑舱壁声透射的作用,提出声线搜索法。模拟船舶多舱室声场的分布,计算舱室声压。通过搜索目标舱室的供能声线,计算不同位置舱壁对目标舱室噪声的声灵敏度,根据灵敏度计算结果,设计船舶舱室降噪方案,优化舱室中高频噪声。[结果]利用该方法优化典型舱室噪声,噪声降低了7.3 dB。[结论]通过与统计能量法的对比分析,验证该方法可行,可指导船舶舱室降噪精细化设计。     

基于几何声学的船舶舱室声学设计方法

[目的]为了在船舶舱室的众多噪声传递路径中选取最佳噪声控制位置及控制措施,[方法]基于几何声学理论中的声线跟踪法,考虑舱壁声透射的作用,提出声线搜索法。模拟船舶多舱室声场的分布,计算舱室声压。通过搜索目标舱室的供能声线,计算不同位置舱壁对目标舱室噪声的声灵敏度,根据灵敏度计算结果,设计船舶舱室降噪方案,优化舱室中高频噪声。[结果]利用该方法优化典型舱室噪声,噪声降低了7.3 dB。[结论]通过与统计能量法的对比分析,验证该方法可行,可指导船舶舱室降噪精细化设计。     

基于SLP的船舶切割加工中心布局设计优化

依据生产车间内产品、产量、工艺过程、辅助部门和时间等5个基本要素,采用SLP法对船舶切割加工中心进行布局设计优化。综合考虑物流与非物流因素、综合关系、位置和面积等相关影响,应用虚拟仿真技术对布局设计方案进行对比分析,并验证SLP法布局设计优化方案有利于提升工位生产效率、降低无效时间占比,进而实现精益化生产。     

面向维修性增长的船舶典型舱室布局优化方法

在进行船舶舱室布局的过程中,针对船舶舱室布置过程中主要考虑设备功能性需求而维修性考虑不充分的情况,通过分析维修性设计要求,结合船舶舱设备布置特点,建立面向维修性增长的船舶典型舱室布局问题的数学模型,根据相关规范要求设置约束条件及目标函数,选取某型船的主机舱,利用剩余空间分割法对该机舱设备的随机布置方式进行规划,运用粒子群算法进行优化求解,可有效提高船舶舱室的维修性设计水平,研究成果可为船舶舱室的布置提供参考.     

船舶居住舱室智能布局优化设计方法研究

船舶居住舱室布局优化是一个多目标优化问题,由于居住舱室布局方案评价指标的多态性及模糊性,不利于船舶居住舱室布局方案的自动评价及优选。论文基于改进遗传算法建立船舶舱室布局优化数学模型,综合考虑舱室的采光性、舒适性等因素采用能量法实现舱室内待布置物的自动布局,并得到多个可行方案;最后,利用本文提出的船舶居住舱室有效活动空间利用率的概念,通过计算各个可行方案的舱室有效活动空间利用率,选出最优方案。仿真实验证明：该方法可行、有效,优化结果令人满意。     

船舶舱室内推进监控显控台界面布局优化设计

针对船舶舱室内推进监控显控台界面内控制元件操作不便、布局不符合视觉审美等问题,研究船舶舱室内推进监控显控台界面布局优化设计方法。从控制元件距离、色彩与视觉注意力等级3个角度分析影响船舶舱室内推进监控显控台界面内不同控制元件视觉注意力的影响因素,结合G1法确定显控台界面内不同控制元件的权重值,构建显控台界面布局优化模型,利用粒子群优化算法求解模型目标函数,获取界面布局优化结果。实验结果显示该方法能够有效实现船舶舱室内推进监控显控台界面布局优化,且优化结果更符合人类视觉审美标准。     

大数量船舶舱室的三维参数化设计研究

船舶舱室设计工序繁琐,数据庞杂,设计过程中需要对船舶舱室参数的迭代数据不断更新,易造成数据混乱、重复建模等问题。为了更好的对大数量船舶舱室设计方法进行完善,结合三位参数化复合数据结构、对船舱三维参数设计方法进行优化,结合机舱数据特点对船舶机舱数据结构进行分析后,设计船舶机舱三维参数模型。最后通过实验检测证实,大数量船舶舱室的三维参数化设计可有效实现扩大船舶机舱面积和舱容,及时自动更新船舶舱室三维数据参数,快速精准的对船舶舱室进行建模的设计目标。     

载人潜水器舱室设备智能布局设计方法研究

载人潜水器舱室设备智能布局是一种基于知识的智能化过程,以往的载人潜水器舱室 CAD 系统通常采用交互式输入和修改,不能从全局最优化的思想支持载人潜水器舱室设计全过程。将智能技术引入系统载人潜水器舱室布局设计方法中,可以推动船舶智能设计、智能制造、智能工程的全面发展。论文在研究遗传算法的基础上,提出了基于Pareto的PGA算法进行多目标优化计算,建立载人潜水器舱室布局优化数学模型,并使用 PGA 进行求解。经设计委托方评审,获得的计算结果符合设计要求,该方法使整个项目的设计效率明显提高。     

基于改进型遗传算法的舰船舱室布局优化

从布局优化角度分析求解舰船舱室的布局问题,以生活区舱室为切入点,借鉴二维FLP问题的理论和方法,对舱室布局进行分析和模型简化,并进一步分析和构建优化的数学模型。在数学模型构建过程中,定义舱室序列变量、目标评价函数和布局约束。对基本遗传算法在编码方式、遗传算子和流程框架上均做出适应性改进,并用于优化和求解该数学模型,最终输出Pareto舱室序列解集。理论和实例分析表明,所提出的改进型遗传算法能有效解决生活区舱室的布局优化问题。     

船舶工程中智能优化算法的应用研究

在对船舶进行工程设计时,往往需要重点考虑电气管道和通信网络的布局,同时还要兼顾各个舱室的功能都要得到充分发挥,不会互相产生干扰。本文重点研究船舶的机舱布局特点,并利用粒子群优化算法实现智能布局优化,对机舱系统中的动力传输模型和负载电机控制进行建模与仿真。仿真结果表明,此优化算法能够有效实现对船舶机舱的控制,降低其在船舶工程实现上的难度,提高动力传送的效率。     

复杂舱室船舶节点结构疲劳强度评估方法研究

由于使命或功能要求的不同,有些船型具有复杂的舱室划分和结构,其节点的结构形式和数量众多,在设计分析过程中发现节点的应力集中和疲劳问题突出.因而,在对具有复杂舱室的船舶进行疲劳强度评估时,需要考虑的疲劳校核部位相应增多.针对疲劳校核部位选取的问题,本次研究提出基于全船有限元基本网格节点进行疲劳节点筛选的方法.另外,本文以由上述筛选方法筛选出的船舶强框架结构位置处的热点为例,给出了该结构处圆弧过渡位置的4种细化方式;并参照中国船级社2015版《船体结构疲劳指南》,给出了复杂舱室船舶节点结构疲劳强度评估的整套方法.     

船舶舱室通风系统的设计及优化

本文通过对船舶一些船舶典型房间的通风原理设计介绍及通风生产设计中主要的设计观点进行阐述,对船舶舱室进行通风设计与优化。     

船舶居住舱室整体设计方案的研究与分析

本文主要介绍了船舶居住舱室的特点及相应设计方案,着重从综合放样、家具及材料的选型和优化、设计建造的模块化、集成化、舱室布局的优化、灯光的选择、色彩的搭配等方面进行研究分析,从而使居住舱室不但满足其基本的居住功能性,并更好的提高空间舒适性。     

基于CFD模拟的船舶空调舱室热舒适性研究

针对船舶舱室热环境的特殊性,建立了适用的CFD计算模型,并对其进行了实验验证。在该模型的数值模拟结果基础上,以PMV-PPD热舒适性评价指标和DNV COMF-C(3)规范为依据,对船舶舱室空调气流组织进行优化。优化结果表明,相比于优化前,优化后的餐厅和会议室的热舒适性得到改善,热环境满意人数分别增加了52.7%和28.9%。结合CFD模拟和热舒适性评价分析的优化方法,在节约时间和实验成本的同时,为船舶空调系统的设计和优化提供了重要依据。     

船舶舾装生产设计图纸视图布局优化

为解决船舶舾装生产设计图纸中的视图布局通常由设计人员手工进行,浪费工时且效率低下这一问题,提出一种图纸视图布局优化方法。根据船舶舾装生产设计图纸的布局规则及约束,基于对不规则二维图形的矩形包络方法,结合改进的最高水平线法对节点图进行布局优化,并同步引入视图比例修改功能。该视图布局优化合法可使图面利用率更高,同时提高自动出图效率。     

船舶舱室置换通风系统的数值模拟和优化

船上有些空间大、人员集中、船体结构复杂的舱室,传统送风方式难以满足需求,给空气环境设计带来很大挑战。文章采用计算流体力学方法研究置换通风系统在船舶舱室中的应用,通过建立物理和数值计算模型,在设计初始阶段对其进行气流组织、热舒适性等方面的模拟分析和优化应用研究;针对某实船舱室的置换通风系统原始方案和优化方案进行对比分析,结果表明置换通风系统具有流动分层和垂直温度梯度的特点。相比原始方案,优化方案使舱室内温度、风速和热舒适性指标等得到优化,有效降低了吹风感,保证人体周围的空气品质,热舒适性指标也符合标准要求。对船舶置换通风系统的应用研究具有借鉴意义。     

燃气轮机生产车间布局设计

应用SLP方法对燃气轮机生产车间进行初始布局设计,针对车间布局优化建立数学模型和仿真模型,运用遗传算法进行仿真优化求解,为车间布局设计提供定量依据,优化后的车间布局总物流量相比初始布局降低了19.5%。     

一种船舶舱室火灾报警优先级评估模型

舱室是船舶的重要组成部分。当某舱室发生火灾时,其相邻舱室极易引发连锁性起火,此时如果报警系统不能及时、准确、可靠地给出各舱室的关联报警信息,就会对整个船舶造成严重危害。为了增加船舶火灾报警系统的早期预警与关联报警功能,分析了通常情况下典型船舶舱室的火灾报警判别要素并对其进行量化,建立舱室火灾报警优先级BP神经网络评估模型,运用LM算法对该评估模型进行学习训练,并通过测试样本验证该船舶舱室火灾报警优先级评估模型的可行性与准确性。该方法有助于提高报警系统对各舱室火灾探测报警的准确性,从而可降低由于舱室关联起火而导致发生船舶重大损失的概率。     

遗传算法在船舶电缆布局优化设计中的应用研究

船舶电缆布局优化是实现船舶布线自动化的一项技术难题,这一问题的解决可节省大量电缆布局设计的时间和费用。建立优化模型,并对传统遗传算法中初始种群的产生方法、选择算子及变异算子进行改进,增加检测操作,从而构造求解该模型的改进遗传算法。仿真结果表明,该算法是一种具有全局寻优能力的布局优化方法,具有高效性、实用性,并可扩展于解决船舶设计中的其它优化问题。