本文關(guān)鍵詞：船舶機艙智能布局優(yōu)化設(shè)計方法研究

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【摘要】：船舶艙室布局是船舶總布置設(shè)計的一部分,船舶艙室布局效果的優(yōu)劣對于合理地利用和分配空間,充分提高船舶有限空間的利用率,對船舶的適用性、經(jīng)濟性與安全性等方面來說,具有很重要的意義。機艙是船舶艙室中最為重要的艙室之一,內(nèi)部設(shè)備較多,除需在滿足幾何約束的條件下提高空間利用率,還要考慮設(shè)備與設(shè)備,設(shè)備與船體之間的相互協(xié)調(diào)配合,所以船舶機艙布局問題屬于帶性能約束的布局優(yōu)化問題。論文探討了船舶機艙的布局優(yōu)化設(shè)計問題的解決方法。首先,論文在總結(jié)船舶機艙布局設(shè)計的特點以及相關(guān)設(shè)計規(guī)范和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,建立了較為完善的船舶機艙布局優(yōu)化設(shè)計問題的數(shù)學(xué)模型。論文對原有的數(shù)學(xué)模型進行了改進：目標(biāo)函數(shù)方面,添加了人員流通距離,操縱性相關(guān)原則；約束條件方面除了幾何干涉約束外,針對主機、發(fā)電機的設(shè)備功能特點,以及輔機與艙壁的最小距離要求,對它們的位置添加了新的約束條件。其次,論文分析了目前幾種常用的優(yōu)化算法后發(fā)現(xiàn),無論是單一的群智能算法還是遺傳算法在求解問題時或多或少均存在自身的缺陷,主要可以總結(jié)為為收斂速度慢、容易出現(xiàn)局部的最優(yōu)解、無法滿足所有約束條件等缺陷。由于船舶機艙布局問題屬于帶性能約束的布局問題,計算性和工程實現(xiàn)性均較為復(fù)雜,所以單純使用一種優(yōu)化算法難以滿足對計算效率和求解質(zhì)量的要求。因此論文提出利用基于遺傳變異的粒子群算法求解船舶機艙布局優(yōu)化問題,在此基礎(chǔ)上提出了基于遺傳變異的粒子群蟻群混合算法進一步對船舶機艙布局問題進行優(yōu)化求解,并將兩種混合算法與傳統(tǒng)的遺傳算法的求解過程進行比較。通過本文的研究證明混合算法在求解船舶機艙布局設(shè)計問題時是有效可行的,在計算精度、計算效率及計算穩(wěn)定性方面有較大優(yōu)勢,提高了設(shè)計的智能化水平,可供設(shè)計者參考使用,從而提高設(shè)計效率,縮短計算時間。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U663.82

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本文編號：1147121