基于协同差分进化算法的船舶分支管路布局优化设计

分支管路是船舶管路系统中最常见和最重要的管路形式。基于协同进化算法和差分进化算法,提出了一种船舶分支管路的新型优化设计方法,并通过3组仿真算例验证了所提优化方法的有效性和实用性。与现有的船舶分支管路设计方法相比,所提优化方法不依赖于网格空间,节省了预处理计算时间和内存;此外,所提优化方法能够对分支管路的每条分支进行并行优化设计,具有较强的全局搜索能力。研究内容对船舶管路智能化设计具有一定意义。     

船舶管路三维布局优化的变长度编码遗传算法

基于遗传算法提出一种适合船舶管路布局特点的变长度编码技术和相应的遗传算子。该编码方式和遗传算子具有下述的设计特点:保证染色体中的基因相互关联,避免在遗传操作中非法个体的产生;采用有方向指导的随机方式生成初始路径和子路径;根据约束条件划分布局空间;可在三维空间下对船舶管路优化布局进行研究。经仿真试验证明该方法可行、有效,优化结果令人满意。     

基于自适应进化策略的舰船甲板结构动力优化

舰船甲板结构是船体主要组成部分,它的动力性能影响到人员的舒适及船体安全,如果甲板振动过大,不仅会影响舒适性,甚至会导致甲板结构发生破坏,直接威胁船舶安全性.在舰船航行过程中,引起甲板振动的振源主要来自于螺旋桨和主机激励.本文基于自适应进化策略算法,考虑结构设计变量均为符合工程实际的离散变量,建立了适合对舰船甲板结构进行动力优化的方法,并针对某实船甲板出现有害振动问题,结合实船测量数据,对甲板动力特性进行了优化,得到减振结构修改措施.结果表明本文优化对于提高舰船的舒适性乃至安全性,有一定的实际意义和应用前景.     

人机合作多蚁群协同进化算法的潜艇管路布局

本文针对潜艇多管路布局空间结构,运用协同进化的思想,结合人机合作思想,提出了基于人机合作的多蚁群协同进化算法的潜艇管路智能布局方法;该算法潜艇的每一条管路对应一个蚁群,一方面采用基于顺序蚁群优化算法的布局,一方面采用人机合作的多蚁群协同进化方法对选取的系统模型进行布局优化以使多管路布局达到最优;该算法既不必考虑布局顺序,又避免了增加管路布局数量时组合爆炸现象的发生,从整体优化管路布局;在测试模型上的验证结果验证了该算法的可行性和有效性。     

海军舰船管路系统建模和仿真

阐述了应用于管路系统设计的仿真设计，以及目前海军海上系统司令部到得的进展。定义了组成管路系统产品模型的数据元素，描述了它们之间的关系，并与设计过程的各个阶段相联系。叙述了海军海上系统司令部使用的４类管路系统软件工具的发展和使用情况。     

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。     

舰船系统管路弹性减振设计与试验

舰船上的系统管路一般通过支吊架、马脚等与船体固定,管路振动会通过基座传递给其他结构,成为振动和噪声传播的重要通道,并激励其产生噪声.本文针对舰船系统管路特点,提出了新型弹性减振设计方案,并在不同系统运行工况条件下,将刚性支撑和弹性支撑的2种管卡固定型式进行了试验对比.结果表明,系统管路弹性减振安装方式具有良好的减振隔振...     

基于改进人工蜂群算法的船舶管路路径寻优算法分析

[目的]人工蜂群（ABC）算法具有控制参数少、局部寻优能力强、收敛速度快的特点,但在解决路径寻优问题方面,存在容易陷入局部最优的缺陷。为解决船舶管路系统中的管路路径规划问题,提出一种改进的人工蜂群（IABC）算法。[方法]在传统人工蜂群算法的基础上,在跟随蜂的更新机制中引入遗传算子中的交叉操作,并对交叉算子的交叉概率采用自适应的策略;通过对种群进行的交叉操作寻找全局范围内的新解,并改进侦察蜂寻找新路径的方式,由原来的对路径经过的点进行更新改为对路径中的“路段”进行更新;随后,提出一种适应于解决分支管路路径寻优的改进人工蜂群协同进化算法。[结果]实例验证表明,改进后的人工蜂群算法相比标准人工蜂群算法其路径布置效果能够提升32.3%～37.4%,收敛速度能够提升17.7%～29.9%。[结论]无论是解决单管路还是分支管路,改进后的人工蜂群算法相比传统的人工蜂群算法求解质量更高、收敛速度更快、稳定性更好。     

舰船管路系统振动和噪声源机理分析

管路系统振动和噪声是影响舰船声隐身特性的主要原因之一.本文根据舰船管路系统的布置特点,分析了舰船管路系统中主要的振动和噪声源.论述了泵、阀门和管内两相流在管路系统中引起的各种振动和噪声的特点以及它们的产生机理,并依据管路系统振动和噪声的产生特点,给出了相应的解决思路,为舰船振动和噪声的治理以及管路系统减振降噪提供了理论基础,为指导舰船管路系统减振降噪工作的开展提供了依据.     

基于约束RRT算法的船舶管路自动布置技术

船舶管路布置的路径受到工艺、规范、美观和习惯等多个约束,且管路布置是多解问题,路径选择具有一定的随机性.为此,提出基于多个约束的快速扩展随机树(RRT)算法,并应用于船舶管路布置.首先,对RRT算法增加随机采样点概率、随机采样点位置、路径点位置和特定路径探索方式约束优化,减少算法随机性和提高算法鲁棒性;其次,从管路与障碍物的距离、管路初始路径点数量、管路长度和管路方向进行约束优化;最终,在三维平台上实现船舶管路的自动布置应用,并取得良好效果.     

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。     

基于提高船舶破损稳性的管路优化设计

舱内敞口管路穿过水密舱壁或甲板时,如果管路因意外破损,将破坏舱壁或甲板的水密完整性,从而削弱船舶的破损稳性。通过对该管路路径进行优化,使其在布置时经过船舶的破损安全区域,或设置隔离阀将敞口管路变为闭口管路,可有效阻止船舶破损工况下浸水区域的海水经过破损管路进入完整舱室,保证完整舱室的水密性,进而提高船舶的破损稳性。     

基于粒子群算法的起重船扒杆结构优化设计

基于Isight优化软件和通用有限元软件,以扒杆重量为目标函数,采用粒子群算法（PSO）和遗传算法对某起重船扒杆结构进行了优化设计,并讨论了PSO算法的稳定性。通过对两种算法优化结果的比较分析表明,PSO算法优化效果好,收敛速度快,且计算稳定性高,验证了PSO算法在工程船舶结构优化设计中的有效性。     

基于Pareto遗传算法的船舶操纵性能多目标优化技术研究

针对船舶初始设计阶段船舶操纵性能优化这一复杂的多目标问题,开展相应的多目标优化方法研究。利用Pareto方法的特点,提出基于Pareto遗传算法来解决传统方法中的这个问题。经过优化可以得到均匀分布的Pareto解集,便于进行分析比较和选择,并给出计算实例。     

Optimal Design of a Ship Multitasking Cabin Layout Based on the Interval Optimization Method

Searching for the optimal cabin layout plan is an effective way to improve the efficiency of the overall design and reduce a ship's operation costs. The multita...     

航线配船与船队规划模型及算法实现

为提高船舶资源优化配置研究的实用性,建立了以船队总营运利润最大为目标函数的航线配船与船队规划数学模型.该模型将船队短期调配使用与长期发展规划结合起来统筹分析研究,利用线性规划的单纯形算法进行求解分析,并通过应用实例对模型和求解的有效性进行了验证.基于计算机语言混合编程的方法,设计并开发了航线配船与船队规划决策系统.运行结果表明,该系统稳定可靠,辅助决策效果良好.     

基于遗传算法的船舶破舱稳性扶正措施优化研究

根据海上舰船的实际破损情况,提出了基于遗传算法（GA）的破损进水舰船的优化扶正措施方案的计算方法;采用符号编码的方式,在GA算法中,通过在进化的不同阶段,设置大小不同的交叉及变异概率,提高进化速度,便于找到全局最优解,并编程实现。通过对实船破舱稳性扶正措施的优化并与传统方法的优化结果对比,证明了用GA优化破损船舶扶正措施的先进性和工程实用性。     

基于改进自适应遗传算法的船舶电力系统滤波装置优化配置

近年来随着大量非线性负载的投入使用,船舶电网谐波问题日益严重,直接影响到船舶电气设备的正常工作和使用寿命。论文结合船舶电力系统动态负荷多等特点采用节点电势法进行基波潮流计算,忽略传输线路压降,对非线性负荷进行迭代求解,因而收敛速度快,精度高。在迭代求解过程中,采用改进的自适应遗传算法。根据适应度值的集中程度自适应地变化整个种群的交叉概率和变异概率,增加了种群多样性,扩大了搜索空间。应用改进的自适应遗传算法对一个12节点船舶电力系统进行滤波器优化配置,优化结果表明了算法的有效性。