多学科设计优化方法用于船舶设计

为了提供更好地满足不断提高的军方和商业市场需求的产品.现代船舶设计需要获得真正的最优设计.它需要综合考虑所有学科以及它们之间的相互关系.船舶设计中涉及到的学科数目是如此众多,它们之间的相互关系是如此复杂以至于需要寻求一种新的设计技术来替代传统的设计螺旋方法.多学科设计优化(MDO)方法正是一种新的广泛应用于复杂工程系统的设计方法.在本文中,我们主要介绍了中国船舶科学研究中心将MDO应用于船舶设计的研究情况.我们应用iSlGHT软件集成美国弗吉尼亚大学公布的CGX设计模块来演示将MDO方法应用到船舶设计的整个过程,获得了比他们更优化的解.CGX模块也用来说明我们提出的子系统划分的概念.最后,基于我们的研究经验,我们也总结了一个在船舶设计中应用MDO方法的一般应包括的内容.     

协同设计及其在船舶设计中的应用

本文综述了协同设计的发展,阐述了开展船舶协同设计的必要性,提出了包括数据库层、协同服务层、协同管理层和协同设计工作层等四个层次的船舶协同设计体系结构,讨论了实现船舶协同设计的若干关键技术.     

浮式生产储油船(FPSO)设计

海洋石油开发中，浮式生产储油船相对簿洋平台而言，具有初投资小、能转移地点重复使用等优点，已成为目前世界海上油田开发的流行设施。本文以“南海奋进”号为对象，旨在着重描述FPSO船体设计中应考虑的基本问题，其中对船体形状、强度、工艺藏程模块支墩型式等作了一定介绍。     

L波段宽带频率捷变频率综合器设计

通过对频率合成方式进行分析,提出了一种新颖的L波段宽带频率捷变频率综合器设计方案。利用DDS电路产生的窄带频率捷变信号与数字锁相环电路产生的宽带跳频信号有机结合,并通过混频器及滤波器的合理设计,实现了宽带频率捷变。L波段宽带频率捷变频率综合器取得良好的实际工程应用效果,并对其它频率综合器的设计具有较高的参考借鉴价值。     

基于设计FMEA的舰船设计质量控制技术研究

舰船设计质量是决定舰船最终质量的关键。在分析一般产品设计质量概念的基础上,结合舰船设计及舰船质量的特点,提出了舰船设计质量的概念模型,并分析了影响舰船设计质量的主要因素。综合鱼刺图、FMEA的特点,研究提出了鱼刺图与设计FMEA结合的设计质量控制方法,并采用设计流程卡规范设计过程,提高工作的可追溯性。     

电子设备协同设计技术

从电子设备结构设计方面,介绍了结构设计的主要内容,分别描述了热设计技术与电磁兼容技术。以热设计技术与电磁兼容技术之间的协同设计为例,介绍了协同设计的内容,给出了热对流、热传导与电磁兼容协同设计的设计准则。简单介绍了结构设计中的其他协同设计内容。     

多学科优化设计在半潜式钻井平台设计中的应用

多学科优化设计（Multidisciplinary Design Optimization，MDO）是通过考虑学科之间的相互耦合来挖掘设计潜力，通过系统的综合分析来进行方案的选择和评估的一种应用于工程设计阶段的先进设计理念和设计方法，能够达到提高设计效率，降低设计成本的目的。半潜式钻井平台是具有高复杂度的工程系统，在其方案设计中要考虑到水动力学、结构力学、动力定位、工程应用以及成本分析等多个学科，非常适合于多学科优化设计的应用。以半潜式钻井平台方案设计为例，介绍了如何使用多学科优化设计来考虑影响平台的多个因素之间的耦合关系，以确定平台的主尺度，来获得最佳的平台总体性能；介绍了应用多学科优化设计时的三个重要关键技术：复杂问题的分解、数学建模和近似模型技术。     

基于一体化平台的海洋脐带缆设计

针对深海脐带缆工程设计过程,使用一体化的海洋工程设计平台进行脐带缆的截面选型、线形设计、强度分析、规范校核。并使用一体化平台实现脐带缆的建模,计算工况设置,生成计算模型,导入商业软件分析和结果处理过程。在设计阶段对多种截面在多种工况条件下进行模拟,得到各截面脐带缆关键性能参数,通过脐带缆方案比选,确定脐带缆设计方案。     

多学科优化设计在缓冲球鼻首设计中的应用

船东选用尖锐刚硬球鼻首的倾向与环境保护提倡钝且柔和球鼻首的建议,是相互矛盾的.多学科优化设计(MDO)是一种新兴的设计理念和方法,能够有效地协调这一矛盾.采用协同优化算法和iSIGHT软件,同时兼顾减小碰撞力密度、降低航行阻力和保证结构强度这三者的性能要求,优化了一艘大型集装箱船的球鼻首设计.在满足船东利益和船级社规范要求的基础上,合理地降低碰撞力密度,获得了综合各方效益的和谐解.     

大型邮轮外观造型设计管理阶段

文章首次将设计管理相关理论引入大型邮轮外观造型设计领域,以设计管理的不同阶段作为切入点,融入项目管理的科学方法和思路,梳理不同阶段的设计管理方法及重点,探讨建立一套适合大型邮轮外观造型的设计管理方法、流程和模式,以提高设计效率和设计质量.     

多学科设计优化技术在船舶初步设计中的应用

首先阐述了船舶的设计过程,指出传统的船舶初步设计是一种串行的设计模式,即是先确定主尺度,然后根据主尺度确定船型.这种设计模式通常只能得到一个满足各指标要求的可行解,而得不到全局最优解.将多学科设计优化技术(MDO)应用到初步设计阶段,将主尺度的确定与船型变换并行考虑,使主尺度的确定充分利用后期船型变换的信息,可实现全局最优的设计.最后,本文以油船的优化为例进行了验证.     

模糊综合评价在多学科优化设计变量选择中的应用

以灵敏度分析理论为基础,将模糊数学综合评判理论应用于多学科优化设计变量的选择与评价。以某集装箱船为例,在建立了包含静力学、模态分析和动力学的多学科优化时设计变量选择的模糊评判数学模型之后,综合考虑了应力、位移、固有频率、速度和加速度等参数对设计变量的影响。分析表明,该方法简便易行、结果可靠。     

基于均匀设计的神经网络结构优化设计方法

介绍了均匀设计法的原理,并采用均匀设计法,对径向基函数(RBF)神经网络的结构进行了优化设计,并将设计好的神经网络应用于13位巴克码的脉冲压缩检测,仿真结果表明采用经过优化设计的神经网络进行脉冲压缩信号检测,有助于提高雷达的探测性能,其信号的主旁瓣比优于传统方法.     

控制系统软件的日志功能设计

日志功能是软件系统的重要组成部分,在记录软件系统运行状态、调测和软件故障定位中发挥了巨大作用。在船舶系统中,控制系统要和其他系统进行频繁信息交互,触发事件多,且实时要求高。所以准确高效的日志记录是控制系统软件必需的功能。本文针对控制系统软件日志记录功能,分析了在软件设计过程中需要考虑到的几个重点问题,并提出实际中可供采...     

舰船多学科协同设计优化软件系统设计

针对舰船结构设计特点,设计出应用于舰船设计的分布式多学科协同优化软件系统。介绍软件的设计原则、设计要求、网络结构、数据共享、系统架构及其模块功能、工作机制、优化算法和流程。系统以多目标协同优化算法为核心,采用主从型任务管理模式,各学科并行计算分析,相互协同,共同完成设计任务。     

支持协同设计的船舶设计过程模型研究

船舶设计过程模型是在网络环境下开展船舶并行和协同设计系统的基础.本文根据船舶设计的特点,提出了将船舶设计过程按照项目、设计任务和设计活动三个层次进行分解的方法,并给出了船舶设计过程模型形式化定义.该模型明确了设计任务间的并行、顺序和协同关系,可以直接按设计任务构成活动网络图进行规划、分析、管理等工作,使设计过程具有良好的可变更性和可控性.     

多学科设计优化在桁架式Spar平台概念设计中的应用(英文)

在传统的桁架式Spar设计过程中,设计人员通常只选择一个或两个学科作为某个阶段的设计目标,而没有把设计过程作为一个整体进行研究.同时,传统的设计方法没有充分考虑决定Spar性能的多个学科之间的相互影响和耦合作用.因而,传统的设计方法很难获得最优的设计方案.为解决这一问题,该文将多学科设计优化方法引入桁架式Spar的概念设计,以实现真正的设计优化.文中首先介绍了桁架式Spar的传统设计方法以及多学科设计优化的基本理论,讨论了如何将多学科优化技术应用于Spar平台的概念设计.进而提出了一种适用于Spar设计的多学科设计优化方法-基于响应面的协同优化方法,并基于该方法,建立了桁架式Spar的设计优化框架.最后,对今后的研究方向提出了几点建议.     

船舶推进系统集成设计平台的设计与开展

介绍船舶推进系统集成设计平台的基本组成、设计流程和软件实现过程中的关键技术,提出一种机桨终结匹配软件实现的思路,给出推进系统方案及设备选型的实例,说明该软件系统的正确性和可行性.     

机电光一体化显微手术仪研制中的并行设计方法

阐述并行设计技术的基本概念,针对机电光一体化显微手术仪的传统开发方法存在的问题,介绍采纳并行设计方法的具体实施过程,分析总结并行设计技术的应用效果.     

计算机辅助设计CAD在公路勘测设计中的运用

文章介绍计算机CAD在公路路线勘测中的应用。