基于多目标遗传算法的船型设计论证研究

因为高航速时阻力小、破舱稳定性高、甲板宽度大和适航性好等优点,五体船已成为近些年研究非常火热的船型之一。但是,目前五体船仍然有很多值得完善和优化的地方,以便以最低成本获取最佳性能。在船舶设计的时候,主尺度的设计是首要问题,这决定着船舶设计的空间性、经济性和实用性。本文将在多目标遗传算法的基础上,着手研究五体船的主尺度设计问题,以便使五体船的设计取得最佳化。     

高精度入口边界的峡谷桥址风场数值模拟

山区峡谷地区由于受特殊地形地貌条件影响使得其风场十分复杂,这些地区建立的大跨度桥梁面临着更为突出的风致振动问题,而当前规范对峡谷桥梁的抗风设计还没有明确规定。为更加深入认识峡谷风场的分布特性,基于WRF与CFD耦合模式对峡谷桥址风场进行精细化分析,在中尺度气象模式基础上结合多项式插值方法获取入口边界的平均风速,同时对峡谷桥址上游风速进行实时监测,利用实测站脉动特性互等的原则获取数值模拟入口位置的脉动特性。将平均风速和脉动风速综合考虑后利用UDF程序赋给大涡模拟的入口边界并对峡谷桥址位置风场进行详细分析,最后将模拟结果与实测结果的湍流特性进行对比。研究结果表明：考虑脉动风速后的入口边界条件相比于无脉动入口风速其湍流特性与实测值吻合更好;中国现有规范中的标准谱不适用于复杂峡谷桥址地区,如用现有规范设计山区峡谷桥梁,其结果偏不安全;来流风向与峡谷走向是引起加速效应的主要原因,峡谷上游的复杂局部地形是引起峡谷桥址风场多样性的根本原因。研究成果可供山区峡谷大跨度桥梁抗风设计提供参考。     

基于EEDI的小水线面双体船片体尺度要素多目标优化

为寻求节能高效的小水线面双体船片体尺度要素,以一艘典型小水线面双体渡船为研究对象,从多目标优化的角度出发,做出合理假设根据海军部系数法和国际吨位丈量公约分别将子目标设计航速和总吨参数化,进而使主目标能效设计指数（energy efficiency design index, EEDI）成为片体尺度要素函数。基于MATLAB优化工具箱应用多目标遗传算法（Multi-Objective Genetic Algorithm, MOGA）,以阻力、强度、结构和能效要求等因素为依据定义约束条件,设置优化参数并考虑混合函数的影响,得到优化船型Pareto解集。最后讨论多目标优化的计算结果,并且与单目标优化的结果进行了比较,还分析了多目标优化优化船型方案中片体尺度要素的分布情况。     

低净空全套管灌注桩机研制及施工影响分析

针对常规全套管灌注桩机施工作业无法满足4 m以下低净空条件的问题,研制出一种能够解决因施工空间的限制导致无法进行全套管灌注桩施工问题的低净空全回转全套管灌注桩机,并进行了数值模拟和试桩施工影响分析。①通过改变钻进和取土方式,降低了设备机架高度及施工作业高度,实现了低净空全套管灌注桩施工作业;②通过试桩过程中孔隙水压力测试、深层水平位移监测、地表沉降观测和地下水位监测,明确了低净空全套管灌注桩施工对周围地层的影响范围;③通过数值模拟分析施工扰动,明确了实际下穿工程中低净空隔离桩的施工对既有桥梁结构的影响。研究结果表明:通过钻进和取土系统的结构创新,低净空全套管灌注桩机可以实现桐泾路北延隧道工程3.6 m极限高度下的隔离灌注桩的施工,且隔离桩施工基本不影响既有高铁桥梁结构的稳定与安全性。     

合裕线湖区航道尺度的计算分析

根据合裕线航道整治工程中湖区航道特点,分析了影响湖区航道尺度计算的各种因素,提出在设计代表船型（船队）选定后,湖区航道尺度应重点考虑航行漂角、船舶交会时船吸现象、船舶航行下沉量和风浪变化等因素,可为湖区航道整治工程设计提供参考依据。     

大型油船横向结构优化设计

大型油船较之一般油船的横向结构受力大,在整个舱段优化设计中必须考虑横向结构的优化问题。将横向结构简化成T型材,从DNV(挪威规范)中提取相应的约束条件,以单个横向结构重量最轻为目标函数建立数学模型,采用变尺度混沌算法对其进行优化设计。     

桥梁通航净空尺度复核方法的探讨

在所有涉航建筑物中,桥梁对航道的影响是最大的.随着社会经济的发展,桥梁数量增多,航道两岸环境及水文条件的改变,造成河床发生演变,区间年份洪水位也随之发生变化.因此,因建造年代不同而导致上下游桥梁最高通航水位不衔接现象也随之发生,为做好航道维护管理工作和保障船舶航行安全,则需对桥梁通航净空尺度进行复核.本文结合佛山航道事...     

旋转机械故障诊断模型的泛化性能研究与改进

泛化能力是机器学习的重要评价指标,由于现实中的工业应用中外部环境十分复杂,在旋转机械工作时,其负载是不断变化的。如何使用一种负载下训练好的网络模型对另一种负载的数据集进行故障诊断是目前众多学者的研究重点。针对网络模型训练与测试时的数据特征分布不同来进行网络泛化性能的改进研究,通过改进网络模型的首层卷积核尺寸与随机失活来加强网络特征提取能力,采用AdaBN优化算法使得网络模型在训练与测试时的参数进行调整,提高网络的泛化能力。     

潜艇舱段大尺度模型的声学尺度效应分析

本文针对潜艇舱段大尺度声学模型,分析了损耗因子、剪切形变和转动惯量、水面声反射以及小质量块所产生的尺度效应。结果表明大尺度潜艇舱段模型,其声学尺度效应可以通过模型设计进行控制。     

高性能双体滑行艇设计

本文对我国首制的40客高性能双体滑行艇主尺度选择及线型设计进行了论证,列出了双体滑行艇主要要素的选择方法及设计与演变中应考虑的因素。叙述了动力装置选型的基本思路及船、机、桨匹配中应注意的问题,并结合实例介绍了计算方法及实艇试验结果。