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。     

结构优化方法及其在舰载武备结构设计中的应用

结构优化方法是一种以有限元法为基础的现代设计方法。详细介绍了结构优化的基本概念和分类，以及结构优化在机械结构设计中的详细应用流程。最后以某型发射装置基座为例，利用Hypermesh建模工具和Opti—struct优化工具，对其结构优化的过程进行了较为详细的说明。优化结果表明，该方法在提高结构材料的利用率和提高结构刚性方面有较高的现实意义。结构优化方法将会代替传统的设计方法，成为机械结构设计中最主要的设计方法之一。     

资本结构、公司治理结构与代理成本的关系与思考

在全球经济一体化的大背景下，我国经过近10年的资本市场的演练和培育，使得完善我国公司法人治理结构与优化资本结构，改善信息不对称（asymmetric information)下的代理－委托关系（agent-principal)，降低代理成本（agency-cost)必然地联系在一起，进而为此为契机为提高我国会计信息的质量，规范资本市场运伤和提升企业竞争能力寻找突破口，本文将以资本结构，公司治理结构和代理成本三者的关系为基点，探索我国目前优化公司资本结构，建立有效的公司治理结构下应考虑的或可能遇到的代理成本问题。     

基于多层次法的浮箱结构优化设计

对浮箱进行结构优化可减轻结构自重以提高有效载重量，从而能够满足更大吨位的载重要求，改善经济性。针对浮箱的板梁结构形式特点，采用综合应用双向渐进结构优化（BESO）和响应面法（RSM）方法的多层次结构优化设计方法，进行浮箱结构优化设计，涵盖尺度优化、拓扑优化和截面优化3个层次。该方法的核心是使用BESO方法从基结构中获得优化解。在尺度优化层次，根据不同的主要尺度参数建立相应的基结构模型，应用BESO法得到相应优化解，并建立响应面模型进行尺度优化求解。在拓扑优化层次，根据最优尺度参数重新建立基结构模型调用BESO法求解，得到最优拓扑。由于最优拓扑解存在锯齿边，在截面优化层次需要对各截面进行光滑处理。将光滑处理问题转化为对截面参数的求解，建立截面参数与优化目标的响应面模型，最终确定各截面形状。通过某浮箱的结构优化设计实例，验证了多层次结构优化设计方法的可行性和有效性。     

集装箱船上层建筑结构优化研究

针对船舶上层建筑结构抗压性低的问题,提出集装箱船上层建筑结构优化研究。利用结构有限元理论,对船舶上层建筑的结构参数进行提取并优化,结合BP神经网络计算上层建筑的结构优化特征,在参数优化和结构特征计算的基础上,对上层建筑结构的尺寸、形状和拓扑进行优化,实现船舶上层建筑的结构优化过程。仿真实验结果表明,上层建筑结构优化方法能够提高集装箱船上层建筑的抗压性,具备有效性。     

基于拓扑优化的油船货舱结构设计研究

研究油船货舱结构拓扑优化设计和普通构件级结构拓扑优化设计的不同点:如设计变量数目多、约束条件多、计算工况多以及计算工况之间应变能差异等。为使普通计算机也能运行舱段结构拓扑优化计算并得到清晰拓扑构型的结果,有必要对舱段拓扑优化设计的优化对象、单元类型、初始板厚、工具方法、约束条件、体积分数、工况加权权值等主要控制参数进行研究。文中给出工程上适用的舱段拓扑优化基结构建模方法和计算方法,并以某一单纵舱壁型VLCC为例,分别采用SIMP法和BESO法给出舱段主要支撑结构拓扑优化的清晰构型。     

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。     

150 000 DWT油船中剖面结构优化

本文针对我国自行开发研制的１５００００ＤＷＴ苏伊士最大型原油船，按专家经验和结构优化相结合的原则，采用分级优化技术，进行中剖面结构的纵向构件和横向构件进行了优化，迅速获得较优而实用的中剖面结构。     

三维图像技术在船舶结构设计的应用

针对船舶设计结构影响二氧化碳流通性能的问题,以增加船舶二氧化碳流通量为目的,提出三维图像技术在船舶结构设计的应用。通过计算船舶支柱的灵敏度,寻找到船舶支柱布局优化的最优解,优化船体支柱布局,完成船舶结构布局优化的数学模型建立;采用两栖三体的船结构,设计错杂的剖面车架构件,实现船舶结构设计。实验结果证明,基于三维图像技术的船舶结构设计方法与基于知识工程的船舶结构设计方法相比,船舶二氧化碳的流通量大大提升。     

优化方法在某天桥结构设计中的应用

采用目前工程上比较常用的零阶近似优化方法对某天桥进行了结构优化设计,为优化方法在桥梁结构中的应用提供了例证。     

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Excel-Mars2000-Isight平台的油船中横剖面结构尺寸优化

散货船和油船共同结构规范(CSR)规定了船体梁总纵强度、局部强度、屈曲强度、疲劳强度等要求。目前,对油船中横剖面结构尺寸优化的研究较多,但设计约束条件通常比较简单,较少考虑CSR中的多种约束条件和载荷,因此优化结果的实用性有待商榷。由于CSR规范条文较繁琐且不断更新,考虑利用船级社规范校核软件进行符合描述性要求的规范计算,在通用优化平台Isight中集成Mars2000软件,实现剖面尺寸自动优化。根据上述优化思路和流程,开发了基于Excel-Mars2000-Isight平台的油船中横剖面结构优化工具。     

"长三角"区域船舶工业的结构优化研究

随着世界船舶工业的东移,针对目前“长三角”的船舶工业结构中投资规模过大及重复投资,资本密集的大型修造船坞、硬件设施缺乏,低水平的行业内部恶性竞争,结构优化不合理,专业化、特色化的产业链发展格局有待进一步优化,船舶检验质量有待提高等问题,提出“长三角”区域船舶工业合理发展的结构优化建议。     

遗传算法在工程结构优化中的应用与展望

在介绍遗传算法思想以及目前于工程结构优化计算应用的基础上,对遗传算法在其它方面的优化计算思想进行总结,并认为这些优化计算思想也可以应用在工程结构的优化计算中,用以提高遗传算法在工程结构优化计算中的优化效果。     

基于PSO-BP神经网络的油船中部结构优化

以舱段质量为目标函数,以相关规范要求的板厚及应力为约束条件,通过灵敏度分析确定设计变量,对油船中部结构优化。构建基于粒子群优化的BP神经网络模型,并代替有限元分析确定应力与设计变量之间关系,从而对舱段进行结构优化。优化后舱段质量降低了4.2%,优化后的有限元分析结果表明满足规范要求,PSOBP神经网络模型在船舶结构优化设计中具有可行性。     

小水线面双体船结构优化

本文对小水线面双体船结构优化设计方法进行了研究。以-570t外倾式小水线面双体船为结构优化对象,根据劳氏船级社特种船舶入级规范中的有关要求作为其约束条件,利用混合离散变量优化方法(MDOD法)对该船进行了结构优化设计。     

基于子模型分解的船舶舱段结构代理模型协同优化方法

[目的]为解决船舶舱段结构优化设计参数众多、计算耗时的难题,提出一种基于子模型分解的舱段结构代理模型协同优化方法。[方法]每次选择一个板架,根据当前舱段方案的有限元模型建立板架结构子模型,基于子模型构建板架结构响应的代理模型并进行优化,得到板架优化解后更新舱段模型,再进行下一个板架的优化,如此迭代,直到完成一轮或多轮包含所有板架的协同优化后停止。最后对舱段结构尺寸进行小范围调整,得到最终优化解。[结果]某船舶舱段结构优化结果显示,与从整体优化角度出发的基于降维代理模型的舱段结构优化方法相比,在相当计算成本下,所提方法的优化结果重量进一步减小了2.86%,最终实现结构减重4.96%。[结论]所提方法的优化效果较好,在高维船体结构优化问题上具有较好的应用价值。     

舰船多用结构优化设计系统OOS初探

充分利用舰船结构的某些共性和优化方法的独立性，提出了舰船多用结构优化设计系统OOS（Open Optimization System）的思想，并给出该系统的大体框架，大大提高了软件开发效率和软件质量。     

响应面分析法在结构优化中的应用

舰船结构的优化是指舰船在设计时满足强度、刚度、韧性等各方面的设计标准,同时结构具有较高的可靠性和较小的质量,降低生产成本,延长结构的使用寿命。响应面分析法是一种在多变量非线性优化方面广泛应用的分析方法,该方法具有较高的收敛性。本文应用响应面分析法,结合三维建模软件和有限元分析软件Ansys研究了舰船局部结构的优化问题。     

多约束条件下焊接桁架结构多优化方法组合设计

单一的优化方法不能满足多约束条件下复杂桁架结构的设计要求,采用多种方法组合优化是新的思路.文中采用逐层递进的设计思路,利用ANSYS软件综合有限元优化、拓扑优化以及响应曲面优化的方法,设计出多种约束条件下的承重式塔基焊接桁架结构.试验结果表明:综合多种方法设计的桁架结构其设计承载能力与试验焊接桁架的性能接近;采用斜杆利用比的设计变量较好地解决了桁架设计中斜杆位置优化问题.