基于焊接速度的遗传算法在装配中的应用

在分段装配中,焊缝位置和焊缝类型的不同导致了分段装配工时的差异.为了准确确定分段的装配工时,提高分段装配的效率,利用生产设计中的模型信息,针对分段装配中的不同焊缝位置和焊缝类型,分别定义不同的焊接时间;为了缩短分段建造的时间,通过对船舶的分段划分进行优化,以船舶的焊接时间为目标函数,使用遗传算法和产品模型来进行船舶装配树结构的优化.通过生成船舶装配树结构中的各种装配计划方案,设计有效的遗传算子和设置遗传算法的有关运行参数,利用适应度目标函数对优化结果进行评估,得到一个优化的船舶分段搭载系统.

基于粗糙集理论和优劣解距离法的邮轮舱室舒适性评价

邮轮作为以娱乐性属性为主的船舶,相较于一般运输船舶,对成员舒适性提出了更高的要求。邮轮舒适性设计属于邮轮人因学设计范畴,实践中需要建立恰当的邮轮舒适性模型并对其进行相应的评定。首先,从感官舒适性角度出发,从视觉、触觉、听觉、嗅觉4个主要感官的舒适性和其他舒适性影响因素5个大方面,对影响邮轮舒适性因素进行详细的划分,总结出12个影响邮轮舱室舒适性的指标;其次,基于模糊集理论,改进了优劣解距离(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)评价方法,建立了基于粗糙集的评价权重体系和基于改进的Rough-TOPSIS法的邮轮舱室舒适度评价模型;最后,以某邮轮舱室舒适性设计的多种方案为例,进行比较研究。实例证明了该评价模型的科学性,适用于邮轮舱室舒适性评价。

AP 218中性文件与CATIA系统交互方法

以船舶STEP标准应用协议AP 218作为中间文件,利用CATIA二次开发技术,将STEP文件中的船舶结构信息和构件属性信息等存入CATIA系统中的SDD模块中,完成在CATIA系统中对基于AP 218协议的船体结构模型STEP文件的识别和重构,实现船体结构模型信息在CAX系统间的传递。

基于采光及感性认知的邮轮舷窗设计评价

为优化邮轮舱室采光及舷窗造型,提升用户的乘坐体验,探究适宜的采光舒适度及舷窗造型的影响因素。以相应规范为基础,结合人机工程学测定人在舱室中的采光舒适度范围;应用眼动仪提取影响舷窗设计风格多的造型要素进行快速建模,通过量表及问卷建立邮轮舷窗造型与感性语汇间的关系,结合语义曲线图与语义空间分布图进行样本分布展示。通过实验得出当室内照度在500~1 000 lx时可以更好的让乘客感受到舒适感;以眼动仪测定了舷窗的4个边角是影响其设计风格的最大因素,并以舷窗造型样本与感性语汇构建了舷窗造型设计评价体系。为邮轮舱室的舒适采光提供了一定的取值范围,为邮轮舷窗造型符合舱室整体风格提供了参考。

邮轮舱室光照强度对舒适度的影响

为在节能减排的前提下提高邮轮舱室的舒适度,以舱室光照强度为研究对象,模拟6种工况下不同光照强度对舱室舒适度的影响。综合考虑邮轮的舒适度、经济性、节能减排等指标,确定最优光照强度。研究成果可为邮轮舱室光环境的设计提供一定参考。

基于主体参数化分析的潜水器多学科优化

为提高潜水器的综合性能,基于多学科设计优化思想,进行了一型潜水器学科分解,确定了设计参数及总体设计模型的数据传递关系。进行了ABAQUS软件和STAR-CCM+软件的二次开发,设计了结构学科和艇型学科参数化分析流程,实现了主体参数化分析。采用四阶响应面模型建立了艇型学科、结构学科近似模型,对推进器参数进行了拟合,建立了推进学科近似模型,对机电设备学科进行了定量处理,确定了能源学科与推进学科、机电设备学科之间的关系,建立了能源学科分析模型。基于学科分析模型,对系统层进行了分析,同时进行了设计变量灵敏度分析,建立了基于多学科可行方法的潜水器多学科优化模型。利用第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行了求解,在Pareto解集中选择部分方案与初始方案对比,结果表明:所选择的方案优化效果明显,提升了潜水器的综合性能。

基于观察窗蠕变特性的耐压球壳优化

针对载人潜器耐压球壳优化问题,本文设计了基于观察窗蠕变特性的耐压球壳参数化分析流程。采用最优拉丁超立方方法进行了样本点的选取与分析,构建了观察窗有机玻璃本构模型,建立了基于径向基神经网络耐压球壳近似模型。以耐压球壳质量为目标函数,采用多岛遗传算法进行了单目标优化求解。以观察窗蠕变位移、耐压球壳质量为目标函数,采用第二代非支配排序遗传算法进行了多目标优化求解。结果表明:单一质量优化效果不明显,而观察窗蠕变变形明显增大,多目标优化方案质量最大增幅2.07%,观察窗变形最大降低-18.09%,说明在耐压球壳设计的过程中考虑观察窗蠕变效应,可提高载人潜器的安全性。

镁/钢异种合金激光深熔钎焊工艺特性

以AZ31镁合金和Q235钢为研究对象,采用激光深熔钎焊的方法进行工艺试验,获得了具有熔焊和钎焊双重性能的复合型接头.同时,利用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机对焊接接头的微观组织和力学性能进行了研究.结果表明,在接头界面的上部,液态镁合金对碳钢产生部分溶蚀作用,导致碳钢微量熔化;在接头界面的中下部,未见碳钢的熔化,熔融的镁合金通过润湿和铺展作用,与碳钢形成了一钎合面.当激光束偏移量为0.6 mm时,接头成形良好,无裂纹、气孔等焊接缺陷,其抗拉强度高达182 MPa,约为镁合金母材的81%,且测试值波动也最小.

无人潜水器主体多学科多目标设计优化

为提高无人潜水器的总体性能和设计效率,本文以一型无人潜水器的主体为研究对象,研究了主体结构的外形阻力、耐压壳体的分析方法,设计了参数化分析流程。针对结构分析和阻力分析软件进行了二次开发,实现了基于参数化的自动计算与分析,在此基础上选取主体结构外形阻力和耐压结构样本点进行了分析,进一步建立了基于近似模型的阻力和结构分析模型及无人潜水器主体多学科多目标优化设计模型。利用第二代非支配排序遗传算法进行了优化求解,选取了部分方案与初始方案进行了对比。结果表明:优化结果明显,为无人潜水器主体设计提供了依据。

舰船海上补给的航态决策方法研究

舰船横向补给是海上物资和装备的一种主要补给手段,舰船的航态和横向间距是舰船横向补给的关键影响因素。在复杂海况下,单纯依靠补给指挥员的经验及补给规范往往无法得到兼顾补给效率与安全的舰船航态和横向间距值。通过对复杂海况下海上航行补给环境影响因素的深入分析,基于舰船的耐波性理论,建立舰船航态的耐波性安全评估和决策模型。对5级海况下的舰船航态进行计算,通过与相关文献研究的结果以及舰船的补给规范进行对比,证明了计算结果的准确性,验证了该决策方法的可行性与工程应用价值。

船舶海上液货补给决策模型仿真研究

研究补给船液货补给方案决策优化问题,影响方案决策的因素很多,液货量的变化也时刻影响着船舶自身的稳定性、强度等状态,是一种多属性优化问题。传统的决策方法是决策者依靠自己的经验以及船舶装载手册进行主观选择,耗费时间并且容易出错。提高补给作业的智能化同时能够保障编队的安全成为目前急需解决的问题。为了解决上述问题,提出了一种采用TOPSIS逼近理想解排序法的补给方案快速决策方法,通过加权法确定决策目标函数,采用补给船自身的横倾角d、纵倾值t以及初稳性高GM的目标值为约束条件,最终建立液货补给决策的数学模型,利用TOPSIS法对所有补给方案进行理想解的计算直到得到最优的几种方案。通过对实际补给案列的数值仿真计算,验证了方法的可行性,为船舶海上液货补给方案的制定提供了可靠的参考。

“互联网+”时代虚拟船舶交互实验平台建设与实践

为改善船舶与海洋工程专业虚拟实验教学环境,丰富实验教学资源,基于互联网、虚拟仿真等新技术和虚拟交互设备等新媒介,按照"一个导向,两个特色,三个环境,四个阶段"的搭建思路,组建了虚拟船舶交互实验平台。通过虚拟仿真实验、翻转课堂教学、船厂实习、学生科技创新四位一体的教学模式,解决了教学手段缺乏改革创新、学生学习兴趣不高、优质教学资源匮乏等问题。

船舶拖航系统仿真研究

目前多船辅助定位的拖航作业主要依靠船长的经验,尚无一套有效的控制手段。因此在多船协调作业时,很难实现准确的多船辅助定位。探讨多船辅助定位的拖航系统操纵性的计算方法,对船舶拖航作业系统进行操纵运动的模拟具有一定的现实意义。以MMG分离式操纵性数学模型为基础,结合拖缆的悬链线模型,在考虑各种环境因素的条件下,建立了一个比较完整的拖航系统的操纵性数学模型,通过编制的可视化仿真程序,真实模拟了拖航系统在风、浪、流以及浅水域中的三自由度的操纵运动。

色彩心理学在船舶内装设计中的应用

由于生活和工作环境自身的特殊性,船员具有独特的心理特征。为缓解船员的心理压力,促进船员的心理健康、实现船员的心理和谐,已经成为维护船舶稳定、保证船舶安全驾驶的重大课题。而船舶内装设计中色彩的应用直接影响到船员的身心健康和工作效率,通过从色彩心理学、室内设计学等角度阐述了不同色彩对船员的物理的、生理的和心理的作用,同时结合船舶内装设计的功能、特点等多种影响因素探讨了色彩在船舶内装设计的运用。

某三体舰船外形雷达隐身性设计

根据舰船外形雷达隐身设计的原理及方法,在分析已有研究成果的基础上,参考已有的隐身单体舰艇,对某三体舰船进行外形雷达隐身优化设计,提出某三体舰船外形雷达隐身设计方案;通过分析舰船RCS值计算方法,利用微波仿真软件CST来计算雷达散射截面积,对舰船隐身优化设计的效果进行评估。

船海领域高水平实验人才队伍建设探索

建设世界一流大学和一流学科是我国新形势下人才强国的重大战略,打造高水平的实验人才队伍将进一步提升高校人才培养质量和学科建设水平,有利于实现“双一流”战略目标。结合目前高校实验室建设面临的普遍问题,针对船舶与海洋工程实验中心实验室运行及实验人才队伍建设整体现状,提出船海学科实验室建设新思路和新举措,为高校实验人才队伍的建设提供借鉴参考。

基于熵权TOPSIS法的邮轮舒适度评价

近几年来,邮轮旅游作为新兴产业迅速发展,邮轮作为邮轮旅游的载体,邮轮舒适性要求越来越高。针对邮轮舒适性,结合TOPSIS法和熵权法进行综合研究,从振动、噪音、湿热环境、空间设计、光环境、气味和色彩设计七个角度,总结了17个邮轮舒适度的影响指标,并构建了邮轮舒适度评价指标体系。以一艘邮轮舒适性设计的多种方案为例,通过比较各备选方案与正负理想解的相对贴近度,选择出最优方案。该实例验证了TOPSIS法与熵权法结合进行邮轮舒适性评价的科学性。

TRIBON与SPAR数据接口技术研究

在船舶制造领域,船舶设计软件TRIBON系统和船舶生产管理软件SPAR系统使船舶的设计与管理都实现了信息化,但设计信息与管理信息的分离,造成了诸多信息"孤岛"必须进行数据交换接口的研究。为了研究船舶设计系统(TRIBON)与生产管理系统(SPAR)之间的数据接口技术,采用基于统一BOM的集成方法,主研发出TRIBON与SPAR系统之间的数据交互接口程序,实现了生产与管理的信息共享。

基于区间粗糙数AHP法和MABAC法的邮轮居住舱室评价

为对中型邮轮居住舱室进行科学合理的评估,本文提出一种新的混合多准则(MCDM)决策方法。首先从视觉,嗅觉,听觉,触觉等感官舒适性角度出发,总结出8个影响邮轮居住舱室舒适性的指标。然后利用区间粗糙数AHP法确定邮轮居住舱室舒适性指标权重,在此基础上,建立区间粗糙数MABAC法的评价模型。最后以两艘不同邮轮的同等级舱室为研究对象,进行比较评价,评价结果为:舱室2优于舱室1。实例证明该评价模型的科学性以及准确性,同时也适用于邮轮其他典型舱室舒适性评价。

基于AHP与TOPSIS法的游轮居住舱室舒适性评价

针对游轮居住舱室舒适性评价存在模糊性高、评价准则难以量化的问题,基于感官体验构建游轮居住舱室舒适性评价指标体系,采用层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)确定各评价指标所占权重,通过逼近理想解排序(technique for order preferenceby similarity to ideal solution,TOPSIS)法构造决策矩阵,结合各指标权重建立加权评价模型。以某游轮居住舱室的3种舒适性设计方案为例,根据所建评价模型,计算评价指标的正、负理想解,比较各方案与正、负理想解的相对贴近系数,并通过对相对贴近系数排序选择最优方案。基于AHP-TOPSIS法的游轮居住舱室舒适性评价方法具有一定的科学性与合理性。