基于BLH框架的大深度载人潜水器总体性能的多学科设计优化

建立了一个大深度载人潜水器总体性能多学科设计优化的数学模型,并提出了BLH多学科设计优化框架来对大深度载人潜水器多学科设计优化数学模型进行构建.通过拉丁方试验设计方法对设计变量与多学科优化目标的相关性进行分析,最终得到满足性能指标要求的大深度载人潜水器总体设计优化结果.     

两层分级多学科设计优化在AUV概念设计中的应用

建立了自治水下潜水器总体概念设计的两层分级多学科设计优化框架的数学模型,借助试验设计方法进行设计变量与目标函数的相关性分析,选取对AUV总体概念设计结果最有影响的设计变量,进行多种优化搜索策略和多组不同初始设计值的多学科设计优化,最后得到自治水下潜水器概念设计的优化结果。     

圆柱形水下航行器多学科优化设计方法研究

基于Isight软件,对圆柱形水下航行器开展了多学科设计优化技术的研究。首先将圆柱形水下航行器划分为阻力、结构、能源和推进四个学科,对每一个学科进行了详细的建模与分析,然后基于序列二次规划法,霍克-吉维斯直接搜索法以及多岛遗传算法三种优化算法对每个学科进行了单学科优化,在得到优化结果的同时,确定了最适合每个子系统的优化算法。接着确定了四个学科的耦合关系,完成了协同优化框架和同时分析与设计框架下多学科优化模型的构建。基于这两个多学科优化框架,分别在系统级优化器中采用上述三种优化算法,对圆柱形水下航行器进行了多学科设计优化,得到了满意的优化结果。最后总结出了一套适用于微小型水下航行器的多学科设计优化方案。     

基于iSIGHT的船舶结构多学科设计优化

探讨运用多学科理论解决船舶结构设计的优化问题。在多学科设计优化方法的基本理论框架下,建立了船体结构优化设计的数学模型,结合iSIGHT软件平台,进行了多学科设计优化框架分析。最后,采用遗传算法,对典型集装箱船应力和位移进行了优化设计。算例表明本文所采用的优化算法能应用于工程实际。     

船舶工程领域虚拟设计系统框架研究

通过对船舶CAD与虚拟现实技术的研究分析,结合现代造船模式和虚拟设计的特点,提出了一个舰船虚拟设计系统框架,并对其关键技术进行了研究和探讨.     

舰船总体多学科优化设计系统分解

舰船总体是一个复杂的大系统,具有层次多样性.按一定规则对舰船总体进行多学科设计优化（MDO）的系统分解是MDO的基础.分析舰船总体MDO的系统定义和舰船设计中各个对象、环节之间的耦合关系,以及典型系统对总体方案的影响因素;针对方案阶段舰船总体MDO,对舰船总体进行多学科的系统分解,确定舰船MDO的各系统（学科）,梳理出各子系统间的关系,提出舰船多学科的学科体系,构建系统间的耦合关系图.     

基于虚拟现实技术的机舱设计方法

结合现代造船模式和虚拟设计技术的特点,提出了一个机舱虚拟设计系统框架的实现方法,对其关键技术进行了研究和探讨,并对其前景进行了展望.     

船舶概念设计阶段多学科和多目标优化研究

船型设计之初,设计者往往会通过船舶多个学科的分析,并从很多船型方案中进行选择比较.该文基于多学科设计优化(MDO)的框架,采用多目标进化算法和决策技术的运用,讨论了船舶概念设计阶段的综合性能优化问题.将船舶总体概念设计按MDO的要求分解为系统控制层和5个子系统,考虑了排水量、综合效率、相对回转直径和造价等多目标函数,采用改进的非支配解排序的多目标进化优化算法(NSGA Ⅱ)和多学科可行解方法(MDF)求出Pareto最优解.然后用逼近理想解的排序方法(TOPSIS)对这些Pareto解进行选优.应用文中的方法,对35 000吨载重量的油船进行了概念设计分析.数值算例表明,综合多学科设计和多目标优化以及决策,能够有效、客观选择合理的船型和主尺度参数.     

多学科设计优化技术在舰船设计中的应用

介绍多学科优化设计的主要基本理论、研究和应用状况及发展前景,根据舰船设计特点进行舰船多学科设计优化分析,重点分析舰船结构设计中的多学科设计优化问题,建立优化数学模型是多学科优化设计的重要内容,并对数学模型进行了分析。     

利用Pro/E和VRML实现齿轮泵虚拟装配技术

虚拟装配设计是装配设计的技术革新,它利用计算机将装配设计过程扩展到虚拟三维空间,能动态观察产品的各个细节。本文以齿轮泵虚拟装配为例,利用三维造型系统Pro/E建立模型,阐述了VRML与Pro/E建模方法,对转化成VRML模型文件进行优化与压缩,VRML动画实现,进行装配中的干涉检查,并完成其虚拟装配过程。此方案为复杂机械产品的虚拟装配提供了一种可借鉴的技术与方法。     

海洋平台支援船的多学科协同优化设计

引入多学科设计优化理论解决海洋平台支援船的优化设计问题。针对海洋平台支援船优化设计存在的多目标、多约束特点,建立了海洋平台支援船的多学科优化设计模型,并采用协同优化算法,完成了优化模型的求解。优化结果证明了协同优化算法解决海洋平台支援船的优化设计优化问题的有效性,为解决更为复杂工程系统的设计优化问题奠定了基础。     

基于生产降本提效的船舶焊缝设计优化

为降低生产成本及提高施工效率,结合现有生产工艺的特点,通过研究入级船级社规范对焊缝设计的要求,考虑焊缝设计的经济性及可操作性,建立有效的焊缝设计优化工作机制,在详细设计阶段和生产设计阶段实现焊缝设计优化。优化的焊缝设计可充分利用现有资源,减少额外的生产投入,降低生产综合成本。将降低施焊难度及推广自动焊的设计理念融入焊缝设计中,在提高焊接效率的同时,产品焊缝的焊接质量特别是外观成形质量可得到保证,减少焊缝的补焊及打磨工作,提高产品的整体生产效率。     

舰船多学科综合优化设计计算环境研究

多学科综合优化设计（MDO）是当前复杂系统设计研究中一个最新、最活跃的领域,而多学科综合优化设计计算环境是MDO体系中较为活跃的研究内容之一。在对多学科综合优化计算环境特点分析的基础上,结合国外舰船研制领域中MDO的典型应用,提出了适合我国舰船研制模式的MDO计算环境体系结构,可为舰船MDO的研究方向提供有力的参考。     

基于数字孪生的舰船蒸汽动力总体模型框架研究

[目的]为了实现舰船蒸汽动力系统的数字化、网络化和智能化,提出一种总体数字孪生模型应用体系.[方法]从物理对象、过程要素、生命周期及虚拟空间这4个维度,提出基于数字孪生的舰船蒸汽动力系统总体"四维思想模型",并创建总体全生命周期的"五阶体系模型",涵盖概念论证、系统设计、总装建造、试验试航及运维保障这5个典型的阶段.通...     

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。     

潜水器多学科设计中的多目标协同优化方法

针对潜水器设计中涉及多个学科的耦合以及数据信息量大、数据关系复杂的问题,文章介绍了一种新的多目标协同优化算法.该方法将Pareto遗传算法(PGA)引入协同优化框架,二者的有机结合充分发挥各自的优势,该方法利用协同方法的分解协调机制将复杂系统的设计问题分解为一个系统级优化问题和几个学科级优化问题.采用PGA作为系统级优化器,不仅可以得到能够反映多目标优化问题实质的、客观的Pareto解集,而且,由于PGA是无需梯度信息的直接搜索算法,从而从根本上消除了协同优化由系统层一致性约束条件引起的收敛困难问题.在PGA与协同优化框架结合的过程中,采用目标函数的归一化处理、分级罚函数法、浮点数编码、群体分级和Paveto解集过滤器等技术提高算法的计算效率和可靠性,并通过一个数学算例和一个载人潜水器的例子证明了多目标协同优化算法的有效性.     

电子设备热设计在仿真软件中的运用

应用热分析技术,能够在产品设计阶段获得其温度分布,从而优化设计,提高产品的可靠性,延长其使用寿命。该文以19吋2U电子产品的热设计为例,介绍了用Ansys软件的热分析功能进行辅助热分析的数值方法和热分析软件的特点,通过仿真分析,预测产品内部的热量分布和气流分布情况,并把仿真结果与实验值进行了比较,验证了方法的正确性。根据分析结果优化相应的设计参数,合理调整设计布局,可以找到最佳的设计方案。阐述了Ansys仿真技术的特点和一般应用方法。     

舰船顶层设计指标最优分配问题计算方法

基于大型复杂工程系统设计的多学科设计优化算法,开展了舰船顶层设计指标最优分配的计算方法研究,基于协同优化算法提出了舰船顶层设计指标最优分配的一种通用算法框架。     

舰船数字化设计应用研究

世界上发达国家在舰船数字化工程技术研究与应用走在世界前列。通过对比，阐述舰船数字化设计的并行协同设计环境、三维设计、设计产品数据管理与控制、样船技术、仿真虚拟现实技术，提出详细的舰船数字化设计体系架构。探讨舰船数字化设计的应用前景及发展趋势。     

基于ACE的ECDIS网络接口设计与实现

电子海图显示与信息系统（ECDIS）对于舰船航行安全意义重大,通过利用ACE具备的操作系统无关的接口封装性及面向网络化应用的设计模式,提出并实现了基于ACE反应器模式框架的ECDIS网络接口设计。