加权和法在船型优化论证中的应用研究

本文参照思维逻辑的基本原理,分析了专家们加权的过程,找出了专家们加权的机理,用模糊数学方法,建立了模拟专家们加权过程的数学模型,并用C语言使之在微机上得以实现。此外,本文还根据专家系统的基本思想,对指标的选择问题进行了初步探讨,用PROLOG语言将专家们的知识表达出来,再用接口技术将两门语言连接起来,构成了完整的程序——INDEX。本文最后以南京—香港航线上的散装水泥船为例,用INDEX程序进行运算,选出了指标和它们的加权数,基本上解决了指标的选择和加权问题。     

改进的MODSA算法在船型优化中的应用

针对传统智能优化算法处理高维优化问题时易陷入局部最优解且优化效率低的问题,文章采用近几年提出的基于模型的动态抽样分配(MODSA)算法作为研究对象,该算法具有处理高维优化问题的潜力,但对某些复杂高维问题很难搜索到全局最优解。为避免MODSA算法陷入局部最优解,采用多元正态分布作为抽样分布并推导相应参数更新式;为进一步提升该算法的优化效率,采用均匀设计确定初始抽样分布的期望值并通过Sigma管理水平自适应确定初始方差。通过数值函数测试结果表明:改进的MODSA算法具有更好的优化性能。最后,将改进的MODSA算法应用于5100TEU集装箱船兴波阻力性能优化。     

改进Sobol’方法在船型优化模型中的应用

针对船型优化中采用更多的优化变量有可能带来"维度灾难"的问题,通过灵敏度分析确定不重要的变量并降维来缓解该问题。介绍以往提出的改进Sobol’方法,利用该方法对某集装箱船兴波阻力优化模型进行灵敏度分析并降维。为减少分析的计算量,对该船型优化模型构建Kriging模型。对优化模型降维前后的优化过程、最优解及其波形和型线进行对比。结果表明:降维后优化模型收敛更快,最优解兴波阻力系数仅增大0.15%,采用改进Sobol’方法进行降维,能在保证最优解质量的同时,提高优化效率。     

几种船型优化手段在节能船型开发中的应用

世界航运业对船舶节能减排的呼声日益高涨,节能船型的研发越来越受到重视。介绍了几种常用的船型优化方法和手段,利用专家经验以及Friendship结合CFD软件进行了实例计算,并结合模型试验进行了验证。优化取得了良好的效果,采用的优化方法和手段为船型的进一步优化提供了方向。     

混沌优化算法在船舶主尺度优化中的应用

混沌优化方法是近几年兴起的一种新的优化方法,目前已在部分领域内得到很好的应用。本文介绍了混沌优化算法,并将该方法应用到船舶主尺度优化中。通过实例论证了该方法的可行性,同时也为船舶设计者提供了一种新的优化手段。     

模糊层次分析法在船型方案选优中的应用

在船型论证或船舶设计的初始阶段确定船舶的主尺度和其他的主要船型要素时,通常需要采用某种定性与定量相结合的方法,在给定多个衡准准则的基础上,对多艘具有不同技术和经济性能的船型方案的优劣进行综合评判,以求得最佳方案。层次分析法(AHP)是目前在船型方案的选优排序中应用得比较好的一种方法。它通过划分相互联系的有序层次,使船型方案选优排序这一类多目标决策问题中的各种因素条理化,根据对实际问题的具体分析构造出每一层次中各元素相对重要性的判断矩阵,并以     

吃水随航道水深变化时的船型论证方法

本文提出了当航道水深变化对船舶吃水有影响时,可通过船舶年平均装载率和年货运量对船型作技术经济论证的思想,并对相应的船型论证的方法进行了研究和讨论.以川江油船标准船型论证为例,证明以本文思想和方法设计的船型比按传统方法设计的船型在主要技术经济指标方面均有显著改善.     

非线性规划在船型方案设计中的应用

随着船舶工业的飞速发展 ,船舶的优化的设计工作已由计算机辅助设计系统完成。通过对广西贵港航区“6 0t× 5 5kW”客货船总体设计中尺度方案最优化的论证 ,具体讨论非线性规划在船型方案设计中的应用。首先根据设计船舶的具体要求确定设计变量、目标函数及约束条件 ,构造出描述有关技术及经济性能的数学模型 ,其次运用“运筹学”中有约束条件的非线性规划问题的罚函数算法、多目标决策问题的分层序列算法 ,结合MATLAB强大的“OptimizationToolbox”进行优化计算 ,最后通过航区内 3种型船的实际营运效果的对比得出船型方案优劣结果     

模糊混沌算法及其在船舶性能或结构特性综合优化的应用研究

将限界搜索模糊优化与混沌算法复合构成限界搜索模糊混沌算法,并将其应用于大中型船舶性能或结构特性综合优化计算分析中.建立了以加权和形式为目标函数的综合优化数学模型,编制了计算软件,进行了大量对比计算.计算结果表明:这些优化方法和计算软件界面友好、可靠性和计算效率高,并且具有较高的实用性,运用于大中型船舶性能或结构特性综合优化是切实可行的;对于大中型船舶方案或初步设计也有使用价值.     

基于改进混沌优化算法的船舶综合负荷模型参数辨识

参数在线辨识是目前电力系统负荷建模的主要手段,而在辨识方法上主要使用了优化类算法.首先改进以往混沌优化算法的流程,增加参数搜索范围自动缩小的功能,减少一次混沌序列生成的步骤.对测试函数的优化结果表明改进算法在保证精度的基础上大大提高了寻优速度.然后,将该改进算法应用到了船舶综合负荷模型的参数辨识上,仿真结果说明该算法寻优速度快,并且有良好的辨识精度.通过对仿真结果的分析指出,对于负荷模型参数辨识,合理缩小参数寻优范围有助于提高算法的精度.     

基于改进混沌优化算法的船舶综合负荷模型参数辨识

参数在线辨识是目前电力系统负荷建模的主要手段,而在辨识方法上主要使用了优化类算法。首先改进以往混沌优化算法的流程,增加参数搜索范围自动缩小的功能,减少一次混沌序列生成的步骤。对测试函数的优化结果表明改进算法在保证精度的基础上大大提高了寻优速度。然后,将该改进算法应用到了船舶综合负荷模型的参数辨识上,仿真结果说明该算法寻优速度快,并且有良好的辨识精度。通过对仿真结果的分析指出,对于负荷模型参数辨识,合理缩小参数寻优范围有助于提高算法的精度。     

吃水受限内河船舶航行性能综合优化的分层并行混沌算法

船舶航行性能综合优化设计分析是一项非常重要的工作。基于分层思想、并行算法和混沌算法,建立了吃水受限内河船舶性能综合优化的数学模型,设计了一种求解此类问题的基于敏感变量分段的分层并行混沌复合算法。编制了界面友好的VC＋＋软件。对于吃水受限内河船舶快速性和操纵性综合优化问题,进行了遗传算法、混沌算法、并行混沌算法和分层并行混沌算法的大量优化计算,结果表明：该复合算法计算可靠、效率高;为吃水受限内河大型船舶综合优良船型设计奠定了良好基础。     

船舶航速优化算法研究

有效的航速优化算法能够使船舶处于最佳航行状态,从而减少燃油开支,节约运营成本。本文以船舶航速作为研究对象,给出一种基于遗传算法的不定期船舶运输经济航速优化方法,实现了航线不变情况下,不定期船舶运输的航速优化问题。     

推力分配优化算法在船舶动态控制中的应用研究

动力定位系统是通过自身的动力推进器来平衡外力作用,使船舶的航行方向及速率按照预设有序进行。其中推力分配优化是动力定位的重要组成部分,在此根据实际的船舶运行环境确定各种外力变换,进一步给出动力定位系统中推力分配优化问题的目标函数及约束条件,从而可以利用各类多目标算法进行求解。本文首先研究海上航行船舶受到的外力及运动模型,在此基础上设计基于遗传算法的船舶动态控制中的推力分配优化算法,最后进行仿真。     

全局优化算法在船舶结构优化设计中的应用

为了提高船舶龙骨结构在受力过程中应力分布的均匀性和提高材料的利用率,本文采用Hypermesh软件建立了龙骨结构有限元模型,并结合其MORPH功能定义筋板形状变量,建立形状优化模型。随后,将全局优化算法与形状优化模型相结合,对船舶龙骨结构进行优化设计。结果表明,在筋板交错位置增加筋板高度能够有效提升龙骨结构整体刚度,其余位置可以采用较小的筋板高度。本文研究可为船舶龙骨结构改进设计提供参考。     

Cosh窗函数改进及其在舰船振动分析中的应用

窗函数设计在振动故障诊断、噪声处理等舰船工程领域有重要价值。针对Cosh窗性能特点,提出了一种新的组合改进方法,一方面增强了Cosh窗的旁瓣抑制能力,另一方面扩大了组合改进窗函数的适用范围。改进后的窗函数表达式简单,计算量较小。试验证明,新窗函数应用于舰船电机振动信号频谱分析,与Cosh窗函数对比,可使能量泄漏大大减少,频率分辨性能更高。     

混沌理论在船舶信息安全系统中的应用

首先重点研究混沌加密中的TEA分组加密,阐述其整个加密、解密的过程;然后根据TEA分组加密的伪随机性和不可测性,在Logisic模型的基础上,提出基于Logisic模型的混沌TEA算法,并且详细描述算法的实现过程;最后通过与DES算法、TEA算法进行对比实验,实验结果表明本文算法在敏感性、抵抗力、速率和实时性方面具有优越性。