隨著經(jīng)濟全球化進程加快,原油需求量不斷增加,作為原油運輸主要載體的油船受到廣泛關(guān)注。針對油船結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,減少船體鋼材的使用,降低建造成本,提高油船產(chǎn)品的競爭力具有十分重要的工程意義。目前船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域,利用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等快速運行模型,作為有限元模型的替代模型參與到結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中,在滿足精度的前提下能夠有效降低有限元分析次數(shù)。針對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型自身存在的一些缺陷,本文采用粒子群算法對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行優(yōu)化改進,并將基于粒子群優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型用于船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化中,驗證了模型的可行性。本文的主要研究內(nèi)容如下：(1)介紹了船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論與方法,并對各種優(yōu)化方法進行了比較與分析,總結(jié)出各種優(yōu)化方法的特點與局限性；(2)根據(jù)規(guī)范建立了船舶結(jié)構(gòu)有限元模型,利用靈敏度方法與正交試驗獲取了訓(xùn)練樣本與檢測樣本;(3)對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及粒子群算法的基本原理進行研究,完成了粒子群算法對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)初始權(quán)值與閾值優(yōu)化的編程工作。通過訓(xùn)練樣本分別對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和基于粒子群算法優(yōu)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練,利用檢測樣本對兩種模型的泛化能力進行檢測。(4)利用PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對油船艙段進行了優(yōu)化,并對優(yōu)化后的結(jié)果進行了驗證。通過對結(jié)果進行分析,PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種有效的船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化代理模型,能有效解決BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型易陷入局部極值等問題。
【學(xué)位單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：U662
【部分圖文】：

立的船體中部區(qū)域艙段模型中，由船圖中標(biāo)注強度鋼，屈服應(yīng)力為３１５Ｎ／ｍｍ２，其對應(yīng)的材ｒａｎ軟件使用封閉的單位制，因此，為防止單位有限元模型的材料參數(shù)為：逡逑２．１Ｘｌ0５Ｎ／ｍｍ２逡逑．３逡逑７．８５Ｘ１０－９ｔ／ｍｍ２逡逑：ＷｌＯｍｍ／ｓ２逡逑范與后續(xù)實際計算的需要，本文建立了如下的了分組，方便后續(xù)計算的使用與分析。逡逑

圖２．２橫剖面模型圖逡逑Ｆｉｇ２．２邋Ｃｒｏｓｓ邋ｓｅｃｔｉｏｎ邋ｍｏｄｅｌ邋ｃｈａｒｔ逡逑圖２．３內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型圖逡逑ＦｉｇＺ３邋Ｉｎｔｅｒｎａｌ邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｍｏｄｅｌ邋ｃｈａｒｔ逡逑２．３載荷計算逡逑船舶在新行過程中，受到的載荷情況復(fù)雜，除了要承受浮力、貨物載荷Ｗ逡逑及相應(yīng)的慣性載荷Ｗ外，還要承受來自波浪的波浪載荷。艙段受到的主要載荷逡逑包括：貨物載荷、狼外水壓力、船舶自重及端面彎矩等。逡逑（１）貨物壓力計算逡逑液艙貨物產(chǎn)生的壓力通過下式確定：逡逑１１逡逑

基于ＰＳＯ－ＢＰ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化逡逑．：；：：：＇ｉＰ逡逑圖２．２橫剖面模型圖逡逑Ｆｉｇ２．２邋Ｃｒｏｓｓ邋ｓｅｃｔｉｏｎ邋ｍｏｄｅｌ邋ｃｈａｒｔ逡逑圖２．３內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型圖逡逑ＦｉｇＺ３邋Ｉｎｔｅｒｎａｌ邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｍｏｄｅｌ邋ｃｈａｒｔ逡逑２．３載荷計算逡逑船舶在新行過程中，受到的載荷情況復(fù)雜，除了要承受浮力、貨物載荷Ｗ逡逑及相應(yīng)的慣性載荷Ｗ外，還要承受來自波浪的波浪載荷。艙段受到的主要載荷逡逑包括：貨物載荷、狼外水壓力、船舶自重及端面彎矩等。逡逑（１）貨物壓力計算逡逑液艙貨物產(chǎn)生的壓力通過下式確定：逡逑１１逡逑

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 李敏生,劉斌;BP學(xué)習(xí)算法的改進與應(yīng)用[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;1999年06期

2 費慶國,張令彌,王彤;用于結(jié)構(gòu)計算仿真的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本點選擇方法研究[J];地震工程與工程振動;2005年01期

3 陸曄;邵雄飛;俞銘華;;基于蟻群算法的大型油船中剖面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J];江蘇科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年S1期

4 包張靜;;中國造船業(yè)面臨問題與對策[J];機電設(shè)備;2012年01期

5 師彪;李郁俠;于新花;閆旺;;動態(tài)調(diào)整蟻群-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在短期負(fù)荷預(yù)測中的應(yīng)用[J];水力發(fā)電學(xué)報;2011年03期

6 張廣欽;;中國船舶工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來展望[J];上海造船;2007年04期

7 劉瑞江;張業(yè)旺;聞崇煒;湯建;;正交試驗設(shè)計和分析方法研究[J];實驗技術(shù)與管理;2010年09期

8 張維;王先洲;;基于改進PSO的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在船舶設(shè)計中的應(yīng)用[J];中國水運(下半月);2014年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張麗;巴拿馬型集裝箱船結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究[D];上海交通大學(xué);2008年

本文編號：2831464