耐壓殼結(jié)構(gòu)對(duì)于潛艇的安全性、作戰(zhàn)性能等諸多方面均有重要的影響,環(huán)肋圓柱殼因具有優(yōu)良的結(jié)構(gòu)性能,目前已被廣泛應(yīng)用于潛艇的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。耐壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)就是對(duì)強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及重量等眾多目標(biāo)進(jìn)行協(xié)調(diào)權(quán)衡,這是一個(gè)典型的多目標(biāo)優(yōu)化問題。本文以潛艇環(huán)肋圓柱殼為研究對(duì)象,針對(duì)其多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵內(nèi)容開展研究,旨在為環(huán)肋圓柱殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。首先,分析艙段長度、肋骨間距、殼板厚度、中面半徑、肋骨型號(hào)等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)潛艇環(huán)肋圓柱殼強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及自由振動(dòng)頻率的影響,為建立環(huán)肋圓柱殼優(yōu)化模型提供依據(jù)。其次,確定各優(yōu)化模型的設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)及約束條件。為得到頻率約束對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響,分別建立計(jì)及頻率約束和不計(jì)頻率約束的多目標(biāo)優(yōu)化模型;為解決各優(yōu)化目標(biāo)相對(duì)于許用值余量不均衡的問題,建立基于裕度的多目標(biāo)優(yōu)化模型;為進(jìn)一步強(qiáng)化優(yōu)化目標(biāo)中各應(yīng)力、載荷之間的關(guān)系,引入信息熵理論,建立基于權(quán)重的多目標(biāo)優(yōu)化模型。再次,利用NSGA-Ⅱ算法求解優(yōu)化模型,應(yīng)用相關(guān)性理論分析圓柱殼的結(jié)構(gòu)參數(shù)、目標(biāo)屬性之間的關(guān)系,并將結(jié)果可視化為散點(diǎn)圖矩陣。最后,采用組合賦權(quán)的TOPSIS法和層次分析法對(duì)Pareto解集進(jìn)行綜合...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖4.1空間映射關(guān)系示意圖

第4章環(huán)肋圓柱殼多目標(biāo)優(yōu)化模型求解27第4章環(huán)肋圓柱殼多目標(biāo)優(yōu)化模型求解本文第3章對(duì)與潛艇環(huán)肋圓柱殼多目標(biāo)優(yōu)化模型建立相關(guān)的理論及方法做出了詳細(xì)介紹，并建立出四種不同的圓柱殼多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，本章將運(yùn)用NSGA-II算法求解上述四個(gè)模型。本章首先對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化算法的理論知識(shí)進(jìn)行概....

圖4.2Pareto前沿的關(guān)系

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文28多目標(biāo)優(yōu)化最終得到的為一組無相互支配關(guān)系的解。由于得到的是一組優(yōu)化解，多目標(biāo)優(yōu)化問題就變得更復(fù)雜，也有很多新的概念引入，下面對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化中的相關(guān)概念進(jìn)行介紹[51]。1）Pareto最優(yōu)對(duì)于一個(gè)決策向量x，如果不存在x"使得"""1vx(x),.......

圖4.4擁擠度示意圖

第4章環(huán)肋圓柱殼多目標(biāo)優(yōu)化模型求解31圖4.4擁擠度示意圖4.2.3擁擠度比較算子擁擠度用于衡量某一個(gè)體周圍的個(gè)體密度，為保持個(gè)體多樣性，就需要一種能夠衡量擁擠度的比較算子，對(duì)同一等級(jí)里的個(gè)體進(jìn)行篩選，以確保個(gè)體收斂且相對(duì)均勻地分布在Pareto前沿上。擁擠度算子用符號(hào)n來表示，....

圖4.5NSGAII算法流程

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文32速非支配排序，將得到的第1層級(jí)的個(gè)體F1直接保留到下一代。如果不夠種群數(shù)M則后續(xù)層級(jí)Fi中的個(gè)體也直接保留到下一代，直到種群的數(shù)目達(dá)到M。往往最后加入的層級(jí)Fi可能會(huì)使種群個(gè)數(shù)大于M，此時(shí)就要采用擁擠度算子對(duì)Fi里的個(gè)體排序，為保持種群多樣性，將擁擠....

本文編號(hào)：3967481