基于优化平台思想的舰船结构优化设计

根据舰船结构优化设计的需求，提出了一种新的优化程序的设计思想——优化平台。所谓优化平台，即将各种优化处理手段编制成为优化软件的公用模块，而任何一种优化模型和优化方法，只需按照规定的接口链接到公用模块上，即可具有系统所提供的各种功能。这一思想将优化系统划分为优化处理系统、优化方法系统、优化模型系统。依据优化平台的理念，编制了多用舰船结构优化系统，并应用该系统进行了某护卫舰的结构优化设计，验证了优化平台思想的先进性和可行性。     

基于遗传算法的加肋圆柱壳结构动力优化分析

运用Isight优化平台，集成Nastran程序，使用遗传优化的方法，对圆柱结构进行动力及静力分析。建立了优化模型，分别以结构动力和表面节点应力为目标函数，进行了优化分析。     

基于伪并行改进遗传算法的限位器参数优化

冲击隔离系统限位器参数的优化问题是一个有约束的非线性优化问题，也是一种最困难的优化问题。利用伪并行遗传算法的思想，同时对基本遗传算法进行改造，提出了一种伪并行改进遗传算法（PPIGA），并将其用于冲击隔离系统限位器参数的优化，在优化过程中采用了增量模态叠加法计算冲击响应。作为算例，建立了与试验模型一致的浮筏隔振系统的限位器参数多目标优化模型。计算结果表明，通过优化得到的限位器优化参数能够满足约束条件并实现多目标优化。将增量模态叠加法和伪并行改进遗传算法相结合，解决了冲击隔离系统限位器参数的优化问题，这对于冲击隔离系统的优化设计具有重要的实际意义。     

基于多层次法的浮箱结构优化设计

对浮箱进行结构优化可减轻结构自重以提高有效载重量，从而能够满足更大吨位的载重要求，改善经济性。针对浮箱的板梁结构形式特点，采用综合应用双向渐进结构优化（BESO）和响应面法（RSM）方法的多层次结构优化设计方法，进行浮箱结构优化设计，涵盖尺度优化、拓扑优化和截面优化3个层次。该方法的核心是使用BESO方法从基结构中获得优化解。在尺度优化层次，根据不同的主要尺度参数建立相应的基结构模型，应用BESO法得到相应优化解，并建立响应面模型进行尺度优化求解。在拓扑优化层次，根据最优尺度参数重新建立基结构模型调用BESO法求解，得到最优拓扑。由于最优拓扑解存在锯齿边，在截面优化层次需要对各截面进行光滑处理。将光滑处理问题转化为对截面参数的求解，建立截面参数与优化目标的响应面模型，最终确定各截面形状。通过某浮箱的结构优化设计实例，验证了多层次结构优化设计方法的可行性和有效性。     

基于多种群萤火虫算法的集装箱船结构优化

针对集装箱船结构优化问题，依据CCS规范建立以集装箱船舯剖面面积最小为优化目标，板厚、型材横截面积为离散设计变量的优化数学模型。提出一种多种群萤火虫算法，各种群设置不同的参数，提高搜索区域，多子群并行寻优、子群主群协作寻优提高算法寻优性能，对所建模型进行优化计算。优化算例表明，所提出的多种群萤火虫算法比标准萤火虫算法可以更快的收敛得到最优解，在满足所有约束条件情况下，集装箱船舯剖面面积最小约13.2%，验证了多种群萤火虫算法应用于集装箱船结构优化的有效性。     

基于天牛须算法的机械产品加工过程物料优化调度

文章利用天牛须优化算法解决机械产品加工过程的物料配送与调度问题。在分析机械产品加工过程物料调度问题耦合关系的基础上，建立这一过程的数学模型，然后，确定优化目标并设计了适应度函数，构建用于求解的天牛须优化算法；选择某智能制造中心加工某型货车制动盘浇铸的实例，进行物料调度优化方案比选仿真，并与传统的粒子群优化算法进行对比，从而证明天牛须优化算法的可行性与高效性。     

基于EEDI的小水线面双体船片体尺度要素多目标优化

为寻求节能高效的小水线面双体船片体尺度要素，以一艘典型小水线面双体渡船为研究对象，从多目标优化的角度出发，做出合理假设根据海军部系数法和国际吨位丈量公约分别将子目标设计航速和总吨参数化，进而使主目标能效设计指数（energy efficiency design index, EEDI）成为片体尺度要素函数。基于MATLAB优化工具箱应用多目标遗传算法（Multi-Objective Genetic Algorithm, MOGA）,以阻力、强度、结构和能效要求等因素为依据定义约束条件，设置优化参数并考虑混合函数的影响，得到优化船型Pareto解集。最后讨论多目标优化的计算结果，并且与单目标优化的结果进行了比较，还分析了多目标优化优化船型方案中片体尺度要素的分布情况。     

豪华邮轮大型剧场内支柱布局优化设计

豪华邮轮大型剧场内通常要求设置尽量少的支柱形成尽可能大的支撑空间，存在优化需求。目前的支柱布局多依赖工程师的设计经验实现，缺少数学优化方法的支撑。对此，建立一套基于变密度拓扑优化法的支柱布局优化方法，利用单元相对密度确定设计域内各支柱的“重要性”，通过简化算例验证该方法的可行性。针对目标邮轮大型剧场，采用建立的支柱布局优化方法获得初步的支柱优化方案。经结构动响应校核和二次设计修正，获得工程化的支柱布局优化设计方案。通过对比新、旧方案的多项响应发现，优化设计效果较好，表明该方法在实船优化设计中有效且可靠，可供豪华邮轮大型剧场内的支柱布局优化设计参考。     

KCS艏艉型线优化及其对推进效率的影响

对KCS的船首和船尾型线优化开展研究。船体采用径向基函数描述，艏部型线以减小总阻力为目标，艉部型线则侧重于降低尾流不均匀度，以期提高推进效率。在优化过程中，利用基于拉丁超立方采样点构建Kriging近似模型替代直接计算流体力学（CFD）模拟。分别采用多岛遗传算法和非支配排序遗传算法-Ⅱ开展单目标和多目标优化，避免优化的早熟。结果表明，在服务航速下，优化船型的总阻力降低了1.36%，优化船型的伴流目标函数降低了10.2%。在此基础上，进一步针对优化过程中产生的3个优化船型以及原始船型，选用KP505桨进行自航模拟，结果显示虽然阻力有些许增大，但伴流不均匀度明显降低的优化船型的推进效率更优，相对于原始船型，其推进效率最高提升了1.08%。     

中压直流综合电力系统燃油经济性调度策略研究

由于研究对象、运行要求及调控手段的差异，陆用电力系统与传统船用电力系统的燃油经济性策略无法直接应用于中压直流综合电力系统。针对中压直流综合电力系统能量优化调控需求，建立了综合电力系统燃油经济性调度模型，提出了基于分层优化方法的系统燃油经济性调度优化算法，实现了对整流发电机组出力的优化，同时提出了适用于中压直流综合电力系统燃油经济性优化调度实现方法，实现了发电机出力的优化调度，并通过仿真试验验证了所提出方法的有效性。     

舰船动力系统综合评估中的混合型多属性决策

研究了舰船动力系统综合评估中的以精确数、区间数和模糊数指标相结合的混合型多属性决策问题。在指标权重已知的情况下,采用近似方法将决策矩阵转化为区间型决策矩阵,提出了一种基于可能度原理的多属性决策模型,同时给出了具体的决策方法和过程。实例分析表明,该决策方法是有效的,且具有简单、实用等优点,可用于实际的舰船动力系统综合评估。     

船舶安全管理决策的多目标信息效用模型研究

根据船舶安全管理决策的复杂性,运用多目标效用理论,构建了船舶安全管理决策的多目标信息效用模型,并以船舶适航性和经济效益为目标,对所建立的模型进行验证,表明其科学性和合理性。该模型的建立对于理顺安全管理决策多目标之间的关系,实现船舶安全管理决策的科学化,具有十分重要的现实意义。     

考虑定常兴波影响的辐射问题去奇Rankine源方法数值计算

随着中高速船舶在海洋资源开发中的广泛应用,航速对船舶在波浪中摇荡运动的影响受到重视。本文基于势流理论,采用非均匀有理B样条(NURBS)表达物面,应用去奇Rankine源方法求解流场速度势;推导了兴波问题的二阶近似非线性自由面边界条件,以及考虑二阶近似非线性兴波影响的辐射速度势的线性自由面和物面边界条件。本文编程首先数值计算了Wigley船型的近似非线性兴波问题,将计算的线性和非线性兴波阻力系数与文献结果做了比较;然后数值计算了计及线性定常兴波影响的下潜圆球有航速辐射问题,将计算的附加质量和阻尼系数与文献结果比较。本文计算结果与文献结果吻合程度较好,验证了本文数值计算方法的有效性。文中还给出了兴波波形和辐射波形。     

某船制氮仪供气系统故障分析及排除

文章介绍了船用制氮仪供气系统的工作原理与系统工作流程,重点介绍了制氮仪空气预处理分系统、氮气膜分离分系统和自动控制系统。针对某船制氮仪在运行过程中出现自动报警停机故障,进行原因分析,最终发现是制氮仪冷冻装置故障,导致进膜组前的空气温度过高,从而造成停机。最后进行了故障定位并排除了故障。     

波浪生成研究和实验教学用水槽系统设计

针对波浪生成研究和波浪生成实验教学需要,基于摇板式造波机生波技术设计一种波浪生成研究和教学用水槽系统。利用该水槽系统进行规则波生成实验、不规则波生成实验、规则波重复性实验,结果表明,此水槽系统满足实验研究和教学需要。     

电子对抗装备体制多目标决策ELECTRE优选模型

电子对抗装菩体制优选是一个多目标决策问题；在分析优选多目标决策问题特点的基础上，提出了一种电子对抗装备体制方案优选方法，建立了ELECTRE优选模型，并给出了具体应用实例。     

SPH-ALE 方法在数值造波中的应用研究

应用传统的 SPH 方法处理数值造波问题有一定的局限性,波浪在传播过程中由于能量耗散会出现衰减,且粒子压力场存在数值震荡。该文基于 SPH-ALE（Arbitrary Lagrangian-Eulerian）方法,提出了一种适用于黎曼解算法的时间积分方法,详细论述了对自由面粒子的捕捉方法。采用 SPH-ALE 方法分别对规则波传播、强非线性波的破碎、孤立波生成及在斜坡上的破碎进行了数值模拟。模拟结果表明,该方法可以有效地解决波浪衰减及压力场不稳定问题,并且可以有效捕捉波浪破碎的瞬时形态。     

时域中的潜体兴波研究

从格林定理出发,在边界面上布置Rankine源和偶极子,在时域中用时间步进法计算模拟了潜体近自由面运动的兴波现象,构建了一种处理兴波问题的计算模型.文中详细介绍了这种方法的理论推导和计算过程,并通过试算确定了适当的模型参数.通过对多个参数的变化调整,讨论了它们对潜体兴波阻力和波形变化的影响.大量的数值试验和与试验数据的比较,证实了该法作为三维数值波浪水池的一个支撑模型是可行、可靠的.     

欺骗干扰机载预警雷达的辅助决策研究

针对欺骗干扰装有副瓣对消系统的机载预警雷达,分别给出了干扰站一线配置时欺骗干扰信号从雷达主瓣、副瓣进入的兵力部署和兵力需求优化决策方法,推导了在一定战术要求下的指挥辅助决策计算公式。     

基于多指标区间数关联决策模型的空中目标威胁分析

针对现有空中目标威胁评估方法难以精确化,提出具有区间数的多目标决策问题的方法,建立多指标区间数关联决策模型,并应用实例验证了该模型的有效性与实用性。此方法为解决类似空中目标威胁等具有区间数多指标决策问题提供了一种科学、实用的决策新途径。