载人潜水器耐压球壳的多目标优化设计

采用基于响应面(RSM)近似模型和遗传算法(GA)对某深海载人潜水器耐压球壳进行多目标优化设计。首先建立深海载人潜水器耐压球壳的结构优化模型,通过试验设计(DOE)获得设计目标的响应特性,拟合得到响应面近似模型,最后采用Pareto遗传算法对响应面模型进行多目标优化求解,得到潜水器耐压球壳的优化设计方案。     

基于多目标遗传算法的潜器外形优化设计

计算流体力学软件应用于潜水器外形优化设计时,精度虽高,但效率低下。因此研究了试验设计和响应面模型技术,提出了一个潜水器外形优化设计的策略。其基本思想是:首先应用Gambit软件的日志文件建立起水动力分析模型,然后根据设计要求选取设计变量,用试验设计的方法在设计变量空间里选取样本点并进行阻力性能计算,得到各样本点的响应,并建立阻力、包络体积的二阶多项式模型响应面模型。潜水器设计时需要考虑能源与设备布置要求,因此将阻力与体积作为艇型优化的两个目标,研究了多目标遗传算法,并给出了Pareto最优解集。结果表明,文中采用近似模型的艇型优化过程,不但效率得到提高,精度也能得到保证,而且由CFD结果建立的阻力估算公式可以为后续设计带来很高的参考价值。     

载人潜器非耐压结构多目标优化设计

基于近似模型技术和多目标优化理论开展框架结构优化设计。针对传统优化方法不能实现自动计算和连续优化的问题,采用APDL参数化语言实现了框架结构的参数化建模,并将Ansys与ISIGHT集成搭建了框架结构的优化设计流程。基于试验设计,根据灵敏度分析完成了框架结构设计变量的筛选,通过近似模型的精度分析构建了框架结构响应面近似模型。采用响应面近似模型进行数值计算,使用智能优化算法完成框架结构单目标和多目标优化设计,并将结果与有限元计算值对比,验证基于近似模型优化的准确性。     

载人潜器非耐压结构多目标优化设计

基于近似模型技术和多目标优化理论开展框架结构优化设计。针对传统优化方法不能实现自动计算和连续优化的问题,采用APDL参数化语言实现了框架结构的参数化建模,并将Ansys与ISIGHT集成搭建了框架结构的优化设计流程。基于试验设计,根据灵敏度分析完成了框架结构设计变量的筛选,通过近似模型的精度分析构建了框架结构响应面近似模型。采用响应面近似模型进行数值计算,使用智能优化算法完成框架结构单目标和多目标优化设计,并将结果与有限元计算值对比,验证基于近似模型优化的准确性。     

基于多岛遗传算法的舱口盖结构优化设计

为降低空船质量，提高经济性，针对某船舱口盖结构减重进行研究。采用拉丁方试验法建立样本空间，根据样本参数进行有限元模型求解。采用响应面模型法建立舱口盖结构设计近似模型，以规范中对应力和变形的要求作为设计约束条件，基于多岛遗传算法对某船舱口盖结构进行优化设计。结果表明，优化解收敛性好，可满足规范要求。     

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。     

基于响应面法复合材料船舶开孔板架优化设计

复合材料板架作为轻量化船舶的主要构件,其设计是否合理对船舶本身的安全性和经济性具有重要意义。基于响应面法和有限元仿真,从结构重量和稳定性两方面着手对复合材料船舶开孔板架进行多目标优化设计。借助Ansys Workbench计算平台,对复合材料开孔板架进行静力学计算、特征值屈曲分析和响应面优化设计,获得一系列板架设计方案的稳定性参数和重量特征。优化过程中应用DOE试验设计技术和RSO响应面优化模型,确定采样点位置并拟合构造标准三维响应曲面。采用多目标遗传算法生成初始样本点,获得最佳设计方案。结果表明：面板厚度对板架重量和屈曲能力的影响最为敏感;优化设计方案减重效果较好,抗屈曲能力明显提高。该优化设计具有一定的实用价值,能为复合材料船舶改进优化、轻量化应用等提供有益参考。     

基于响应面法的SPS舱口盖结构多目标优化

本文以轻量化为前提,设计传统钢制板架舱口盖的钢聚氨酯夹层板(Steel-Polyurethane Sandwich plate,SPS)替代方案.对不符合结构刚度、强度要求的初步方案,采用基于BBD(Box-Behnken Design)设计的响应面法进行结构多目标优化设计,以结构变形和等效应力作为优化目标,结构尺寸及质量为约束条件,建立响应面模型,得到优化后的SPS舱口盖设计方案;并采用有限元仿真方法,对优化前后的方案进行了仿真计算,对优化目标进行了详细对比,验证了优化的有效性和必要性.对比结果表明:优化后的SPS舱口盖结构,在减重9.28％的情况下,变形减少了36.7％,应力降低了30.5％;说明采用响应面法对SPS舱口盖实现多目标优化可行,且优化效果明显.     

基于BP-SSA算法的夹层板结构抗爆性能优化方法

设计具有优良抗爆性能的夹层板结构对提高船舶生命力具有重要意义。本文提出一种基于神经网络与麻雀搜索算法相结合的优化方法（BP-SSA）,以提高结构的抗爆性能为主要目标,对波形夹层板结构进行优化设计。通过正交试验设计建立样本点矩阵,在此基础上,利用神经网络建立设计变量与结构响应值之间的响应面模型,最后采用麻雀搜索算法对响应面模型进行多目标优化分析,得到波形夹层板结构的抗爆性能优化方案。优化后的结构抗爆性能比原结构提升了31.8%,且神经网络的预测值与有限元仿真结构一致性较好。因此,该方法在提高夹层板结构的抗爆性能的同时还减轻了结构重量,能够为工程设计提供参考。     

基于MOGA的船舶推进轴系校中优化方法

根据轴系实际情况,综合考虑轴系校中需优化的技术指标（优化目标）,并结合相应的约束条件及参变量,建立多目标优化模型。针对轴系校中优化的特点,采用多目标遗传算法（MOGA）对轴系校中优化模型进行求解计算,快速且精确地得到最优轴系校中状态。该方法可提高船舶推进轴系校中质量和优化效率,为轴系校中优化设计提供理论指导。     

Study of the ship design process model for collaborative design

The ship design process model is the basis for developing the ship collaborative design system under network environment. According to the characteristics of the ship design, a method for dividing the ship design process into three layers is pat forward, that is project layer, design task layer and design activity layer, then the formalized definitions of the ship design process model, the decomposing principles of the ship design process and the architecture of the ship collaborative design （SDPM） system are presented. This method simplifies the activity network, makes the optimization and adjustment of the design plan convenient and also makes the design process easier to control and change, at last the architecture of the ship collaborative design system is discussed.     

HIDAS三维智能化设计系统

当前港口工程勘察设计仍然以分散作业、单机操作,各工序、各专业彼此分开,以图纸、表格、文字互提资料的二维的、离散的作业模式为主,该作业模式不但效率低、资料共享性差,而且错漏现象时有发生。为改变行业现状,介绍全新的港口工程勘察设计一体化智能化系统HIDAS的设计模式特征和研发状况。HIDAS以三维设计为基础,整合各专业生产流程,实现港口工程勘察设计行业全专业的三维设计、全生产流程的无缝数据连接、可定制的自动化分析、可定制的自动化成果输出和多专业协同设计。     

港口工程勘察设计一体化智能化系统

当前港口工程勘察设计仍然以分散作业、单机操作,各专业独立完成,以图纸、表格、文字互提资料的二维 的、离散的作业模式为主,该作业模式不但效率低,资料共享性差,而且错漏现象时有发生。因此,提出全新的港口工程 勘察设计一体化智能化作业模式。该作业模式以三维模型设计为基础,整合各专业生产流程,实现港口工程勘察设计行业 全专业的三维设计,全生产流程的无缝数据连接,可定制的自动化分析,可定制的自动化成果输出和多专业协同设计。此 外,给出实现该作业模式的系统设计,该设计把系统分成基础层,应用层,业务层3个层次,兼顾了三维工程设计的通用性 和专用性,不但根据系统层次实现了良好的架构分离,而且为系统不同层次的扩展提供了基础。     

计算机辅助船舶概念设计系统研究

文章讨论了产品概念设计与创新的关系,概念设计与ＶＰＤ和ＱＦＤ的关系、船舶概念设计涵义和产品信息建模的主要特征及其与ＳＴＥＰ、多媒体等标准的关系。最后叙述了船舶轮机舱概念设计的研制。     

82000 DWT散货船舾装生产设计问题的剖析

针对几家船厂82 000 DWT散货船舾装生产设计中出现的问题,分析产生问题的原因,提出解决问题的方法。减少舾装件材料规格,提高分段舾装件预装率,优化制作和安装工艺。比较不同设计单位之间的设计方法,磨合出图模式和出图标准。创造输入条件,提前建模,尽早暴露出专业之间的碰撞和布置等问题。这为后续同类型船提供了设计和建造经验。     

某舰载电子设备的造型与结构设计

由于舰载电子设备的使用环境比较恶劣,加上人们对设备的美观要求,使得设备的研制难度加大。文章结合某舰载电子设备的研制情况,提出了造型与结构设计的基本原则,介绍了设备的造型设计,详细讨论了结构设计中的几个关键问题及解决措施,如总体布局,具体结构设计,屏蔽设计,热设计和三防设计。经试验、使用,设备的各项技术性能指标均满足设计要求。     

关于46 500t油船结构设计概论

46 500吨油船是我院为摩纳哥船东设计的一艘灵便型油船,本文从有限元分析、晃荡计算、疲劳分析和建造监控等方面介绍了本船结构设计的基本情况与特点。     

高端海洋工程装备确定性设计方法研究

海洋工程是国家新兴战略型产业,目前,高端海洋工程装备关键技术几乎掌握在欧洲与美洲发达国家、新加坡、日本、韩国手中,为快速提升中国在高端海洋工程装备技术领域的实力,需要找到创新型方法和途径。确定性设计方法在兼容并蓄海内外设计经验的同时,有利于国内研究院所和各海洋工程承包商迅速掌握海洋工程装备核心技术,突破国外技术枷锁,迅速积累高端海洋工程装备设计经验,为进一步开拓海洋工程装备市场奠定基础。     

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。     

浅析刚果（布）公路路线设计

结合刚果（布）1号公路的勘察设计工作,对非洲公路的设计模式、路线设计标准及经验进行了总结,与国内的设计模式、设计标准进行比较,以期为相关地区的公路设计工作提供一些有益的借鉴。