| 基于遗传算法的海洋脐带缆截面布局优化设计与数值验证 |
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| 引用本文： | 杨志勋, 殷旭, 阎军, 范志瑞, 史冬岩, 田庚, 曹冬辉. 基于遗传算法的海洋脐带缆截面布局优化设计与数值验证[J]. 船舶力学, 2024, 28(5). doi: 10.3969/j.issn.1007-7294.2024.05.009 |
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| 作者姓名： | 杨志勋 殷旭 阎军 范志瑞 史冬岩 田庚 曹冬辉 |
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| 作者单位： | 哈尔滨工程大学机电工程学院,哈尔滨150001;大连理工大学工程力学系;工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;山东省重大科技创新工程;黑龙江省自然科学基金资助项目;工业装备结构分析国家重点实验室开发基金资助项目;辽宁省兴辽英才计划项目 |
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| 摘 要： | 海洋脐带缆通常由不同的功能构件捆绑而成,而这些功能构件的力学性能差异很大,在外载荷的作用下,不合理的截面布局可能会导致较大的截面变形和构件间的接触压力,从而影响脐带缆服役寿命.本文首先利用最小化截面半径给出截面布局紧凑性的实现方法,通过基于截面构件的拉伸刚度引入虚拟重力指标来描述截面布局的对称性,同时提出可量化的指标描述易损构件钢管之间的疲劳磨损问题.然后考虑上述三个目标建立截面布局多目标优化模型,并引入遗传算法对上述模型进行求解优化,自动得到三种具有代表性的截面优化布局.最后,通过数值模拟对不同截面优化布局进行验证与分析评价,进而得到最优截面布局设计.本文所提出的脐带缆截面布局设计优化方法可提高全局最优解搜索能力,对脐带缆结构设计具有一定的指导意义.
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| 关 键 词： | 脐带缆 截面布局 遗传算法 数值模拟 优化设计 |
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