肯斯瓦特水利枢纽工程泄洪冲砂洞设计

肯斯瓦特水利枢纽工程泄洪冲砂洞具有高水头、高流速、运用水头变幅大等特点,为了论证泄洪冲砂洞各部分设计的合理性、可靠性和对设计的掺气措施和消能措施的优化,进行了模型试验,根据模型试验结果,对结构进行了优化设计.     

一型小水线面双体船的水动力性能与结构设计

简要介绍了中国船舶重工集团公司(CSIS)建立和发展的一种小水线面双体船(SWATH)优化设计工程技术系统.主要包括SWATH船型的概念设计、主尺度与线型优化、有效功率预报、纵向运动稳定性校验及稳定鳍设计、耐波性预报、结构载荷评估、波浪中的船体结构动、静响应分析等有关设计、预报与评估的系统方法.并以一型1500吨级小水线面双体型海洋调查船设计和评估为例对有关设计方法进行了说明和验证,在该船设计中,采用线性和非线性三维水弹性理论来预报载荷与评估在波浪中航行船体的结构安全性,同时在中国船舶科学研究中心(CSSRC)的拖曳水池与耐波性水池中进行了阻力与自航、耐波性与操纵性、波浪载荷等船模拖曳及自航试验.文中还给出了该船有关优化设计及模型试验结果.     

基于遗传算法的轴流汽轮机轮周效率优化

建立一种单级轴流式汽轮机单目标优化设计模型,结合遗传算法进行性能参数优化,针对某型多级汽轮机的某一级,选择优化目标是最大轮周效率.通过优化设计得到了一个最优解,并对最优解及优化变量进行分析,证明了该设计方法的适用性.     

基于混沌算法的等效水深截断系泊系统优化设计

为替代全水深系统进行混合模型试验,设计了等效水深截断系统。同时考虑总系泊系统以及具有代表性的单根系泊缆静恢复力特性相似,采用改进的变尺度混沌算法对等效水深截断系泊系统进行优化计算。选取了一工作水深为1500m的新型单柱式(Spar)平台,对其截断水深为700m的等效截断系泊系统进行优化设计,数值试验结果表明,截断系统的设计是合理的、可靠的。     

穿浪双体船总体设计载荷研究

为了比较分析不同高速船规范的适用性,根据DNV、ABS、CCS和LR规范中关于高速双体船波浪载荷的评估方法,分别对一高速穿浪双体船进行了总体波浪设计载荷的评估.同时对该穿浪双体船进行了水池模型试验,包含规则波与不规则波的试验.试验对该双体船的纵垂向弯矩、横垂向弯矩、横向扭矩和纵摇有关扭矩进行了测量,分析了其传递函数和统计特性.根据对纵垂向弯矩、横垂向弯矩、横向扭矩和纵摇有关扭矩在规范与试验之间的比较分析表明,DNV规范中关于该穿浪双体船总体波浪设计载荷的评估与模型试验值最接近,CCS规范次之,ABS和LR规范中关于该穿浪双体船的总体波浪设计载荷的评估值较试验值大很多,尤其是横向波浪设计载荷的评估.通过对规范计算的总体波浪载荷与模型试验结果及其推断值的比较分析,进一步明确了现行规范对该双体船波浪设计载荷评估的适用性:采用DNV和CCS规范对该双体船进行结构设计是合理的;采用ABS和LR规范将偏于安全和保守.     

数据链轮询多网优化设计方法研究

采用优化设计方法可有效提升数据链网络的整体性能。文章分析了轮询多网的网络结构及工作特点,提出了基于满足消息响应时间的网络优化设计方法,并在轮询单网优化设计理论的基础上,建立了轮询多网的优化设计理论。该理论将轮询多网问题转换成轮询单网问题,从而使网络优化设计方法得以简化,且能有效提升网络的容量及资源利用率。     

船体结构静动态协同优化设计(英文)

论文集成静态、模态和动力响应分析,建立了船体结构静、动态协同优化模型.在系统级优化模型中,以单学科最优解和多学科最优解之间的差异最小化为目标.该目标函数不仅消除了多个目标之间的量纲和数量级差异的影响,而且扩展了协同优化算法的应用范围,由原来的单目标优化扩展到了多目标优化.并与子系统级优化模型构成二级协同优化算法架构.采用多岛遗传算法进行优化求解.对集装箱船艉主甲板进行了静、动态优化设计,分析表明本文所采用的优化算法能应用于工程实际.     

中量级强冲击试验机摆锤的优化设计

为使摆锤在冲击砧台过程中,摆锤转轴处不受碰撞冲击作用,对摆锤尺寸进行了优化设计。基于刚体动力学模型,推导了冲击试验机摆锤打击点与打击中心重合的条件、摆锤转轴轴线至打击中心距离的表达式。选取摆锤的若干几何参数作为设计变量,并将多目标、非线性优化设计问题简化为单目标问题,建立了摆锤优化设计的数学模型;利用Matlab优化工具箱对优化设计问题进行了求解,并分析了优化结果的有效性。研究结果对工程设计有一定的指导意义。     

排水型水面舰船尾板参数优化设计

[目的]尾板设计一般追求高速减阻,对于同时以巡航和设计航速为优化目标的水面舰船尾板设计,其航速覆盖范围广,需重点对尾板参数的选取予以研究。[方法]采用计及航行姿态的粘性兴波流场数值模拟与模型试验验证相结合的设计方法,开展尾板多工况参数化优化设计。通过多方案数值仿真与阻力、自航模型试验的对比分析,总结得出尾板长度和下反角对于排水型水面舰船巡航和设计航速减阻节能的影响规律,并对CFD数值模拟结果的有效性进行初步的分析验证。[结果]结果表明,通过对尾板参数的优化,巡航航速约可节能3%,设计航速约可节能5%,达到了巡航和最大航速同时实现减阻节能的设计目标。[结论]所做研究可为后续排水型水面舰船尾板参数的优化设计提供理论支撑。     

软土地区船坞底板桩筏基础设计方法的改进

在单桩、群桩、筏板刚度计算基础上,利用群桩对筏板的相互作用系数,运用叠加原理,得到了桩筏基础的整体刚度和荷载分担规律,计算过程大大简化.对单桩桩筏基础进行离心模型试验,并将计算结果和试验结果进行对比分析,验证了该方法的正确性.     

Design practice for the stern hull form of a twin-skeg ship

Hydrodynamic standards have been derived for the improvement of propulsive performance of twin-skeg hull forms. Three important physical observations were used in the optimization of design practice for the stern hull form of twin-skeg ships: limiting streamline pattern on the inner and outer skeg surface of a stern skeg, the balance between the flow intensity over the inner and outer skeg surface of a stern skeg and nominal wake distribution in the propeller plane. Numerical calculations and model tests have been compared to validate a CFD code used in the current work. Based on the stern flow analysis for the evaluation of self-propulsion performance, effects of stern skeg arrangement on the propulsion efficiency, i.e. the distance between skegs and the angle of the skeg with respect to shaft centerline, were intensively investigated. An optimized hull form design for a twin-skeg ship was developed using the design practice derived in this work.     

多波束测深系统在科考船上的布置研究

摘要：论述了多波束测深系统的组成,探讨了影响多波束测量精度的主要因素,阐述了应用在科考船上的典型布置方式,通过数值计算和模型试验方法研究了GONDOLAI（附体）的外形优化设计。     

应用基于MPI的混合粒子群算法的三维水翼优化设计

提出一种三维水翼的优化设计方法.方法应用混合粒子群算法(HPSO)与边界元法相结合进行三维水翼的优化和性能计算工作、应用多级罚函数法解决水翼设计这一多约束、多变量的优化问题.基于免疫理论和惯性权值非线性递减策略的混合微粒群算法,能够有效抑制算法早熟收敛,平衡全局和局部搜索能力.优化设计过程中,水翼的剖面形状、攻角及展弦比作为设计变量,给定的压力分布形式、升阻力系数作为设计约束或设计目标.混合粒子群算法通过划分子种群、应用基于MPI通信机制的并行计算来实施,最大限度减小了计算时间.设计算例表明了文中提出的三维水翼优化设计方法收敛速度快、计算时间短、有效可行.     

深海平台复合单系泊缆形状和张力分析

以一工作水深为310 m的转塔式浮式生产存储系统为例研究了复合单系泊缆索静力特性的计算方法,用C++编写了基于悬链线方程式的深海平台系泊缆形状和张力的分析计算程序,计算并分析了复合单缆在无浮筒重物、只有浮筒、只有重物、既有浮筒又有重物四种情况下的形状和张力,为动力计算提供条件。本方法简单直观,并且完成一次计算所耗时间不到1 s,特别适合于需要多次迭代计算复杂系泊系统静力特性的等效水深截断系统优化设计。     

电力推进舰船中央冷却控制装置优化设计研究

对某型综合电力推进舰船中央冷却系统及其相关控制技术作了综合分析,提出了系统自动控制优化设计的思路。控制装置经样机试制和实船使用,为中央冷却系统的可靠性运行提供保障。     

改进差分进化算法在舰船电力系统网络重构中的应用

针对舰船电力系统的网络重构,建立了以负载恢复量、开关操作数和发电机效率均衡为多优化目标的舰船电力系统故障恢复模型,提出了一种带自适应离散断点算子和动态变异、交叉因子的改进离散差分进化算法进行求解。改进后的算法能有效地提高收敛速度,并克服传统差分进化算法收敛精度不高、易陷入局部最优的问题。舰船电力系统网络故障恢复算例表明,该方法能获得更好的系统重构方案,并具有较好的优化性能。     

内河航道衡重式护岸的优化研究

采用复形优化方法,结合《港口及航道护岸工程设计与施工规范》中推荐的抗滑、抗倾稳定的分项系数计算方法,考虑内河航道船形波等荷载作用效应,对衡重式护岸进行优化设计研究,并对工程实例进行了计算分析。     

高速三体船的快速性综合优化研究

讨论了一种高速三体船的快速性综合优化设计问题,在对一型三体船进行系列模型试验的基础上建立了快速性综合优化设计数学模型.采用遗传算法作为优化方法,编制了C++优化计算程序,基于大量的计算,确定了合理的进化代数;得到了快速性指数在傅汝德数Fr为0.32~0.44之间随速度和船长的变化曲线.文中提出的优化方法及计算结果可为高速三体船初步设计提供技术支撑.     

火车滚装船火车舱水幕系统设计与布置优化

以某火车滚装船项目为例，从分区、泵组、智能遥控、喷头布置、分区总管布置等方面对火车舱水幕系统进行设计与布置优化。与基础设计和布置进行比较，优化设计具有消除相邻分区喷淋盲区、减少泵组数量、减少管材耗量和减少现场施工量等优势。经实船试验，设计与布置优化可为后续或类似船型火车舱水幕系统的建造提供有价值的参考和借鉴。     

沪东型巴拿马油轮船型研究

介绍沪东型巴拿马油轮在国际航运市场上的需求情况和船舶主尺度分析,船体设计以及航运经济性,接着介绍该船体线型优化设计;设计了两个球 球尾线型,在上海船研所拖曳水池分别进行船模阻力、自航试验及尾部伴流场测试和尾部节能装置节能试验研究。