基于信息矩阵的动态嵌套Kriging模型在船型优化中的应用研究

本文提出一种基于信息矩阵的动态嵌套Kriging模型的构建方法。该方法利用高斯函数信息矩阵,提取加点子空间,利用增量拉丁超立方进行自适应采样,同时为应对采样过程中因样本分布密集而造成的全局近似模型在某些局部空间过拟合的问题,在加点子空间中构建局部近似模型,用于准确地描述局部目标解空间。最后通过数学函数对该方法的有效性与鲁棒性进行验证和分析,并将其应用于S60船型优化中。

船舶智能避碰专家系统研究

运用专家系统理论和海上交通工程学的研究成果 ,对船舶避碰领域相关知识进行了处理 ,并建立一种船舶智能避碰专家系统 ,可用于指导船舶海上避碰航行 .

内河船舶避碰路径优化研究

内河船舶碰撞事故导致重大生命及财产损失,已经引起人们的高度关注.提出一种内河船舶自动避碰路径优化的研究方法,建立了内河船舶操纵运动数学模型,将遗传算法运用到内河船舶避碰路径选优中,提出内河船舶避碰路径优化准则,并构建一种考虑内河航道中运动船舶及障碍物的适应度函数.优化结果表明了本方法的可行性.

并排虚拟成组进闸方式

为提高三峡船闸通过能力,克服单船进闸时间长、效率低等不足,提出一种并排虚拟成组进闸方式,实现进闸船舶成组移泊,以缩短船舶进闸及移泊时间,并对考虑船间干扰影响的船舶进闸运动进行数值模拟,分析船舶进闸运动的安全性及要求。经三峡船闸试运行,验证并排虚拟进闸方式能有效提升三峡船闸进闸效率。

基于遗传算法的内河船舶避碰路径优化研究

提出一种遗传算法用于解决内河狭窄弯曲航道中的船舶避碰问题。运用算法的空间寻优能力,设计简单的编码,根据航道及障碍物等约束条件,按照一定的优化准则设计出相应的适应度函数。通过计算机仿真表明,该方法具有良好的避碰路径寻优能力,为最终实现自动避碰奠定基础。

论创新型船舶与海洋工程专业人才培养

为实现我国成为世界造船强国的目标,培养创新型船舶与海洋工程专业人才成为必不可少的条件之一。结合武汉理工大学船舶与海洋工程专业在创新型人才培养方面的经验,探讨创新型船舶与海洋工程专业人才的培养的途径。

船体曲面变形中支撑半径的确定方法及应用研究

为实现船体型线的自动优化,船体曲面参数化修改是关键技术之一。论文将径向基函数插值技术应用于船体曲面的三维自动变形,重点围绕Wendland基函数的支撑集半径选取问题开展深入研究,提出利用Delaunay三角剖分的方式确定支撑半径的新方法。在此基础上,完善基于径向基插值的船体曲面变形模块,并将其应用于典型船型优化中,本文的工作为船型优化的工程化应用奠定了基础。

内河船舶避碰决策智能优化研究

针对内河船舶航行及内河航道的诸多特点,分析影响内河船舶碰撞危险的各种因素,建立内河船舶碰撞危险度的评判模型;重点对内河船舶避碰决策及优化展开研究,系统化描述保证船舶安全、经济航行的多种条件,提出相应的避碰决策模型,并在此基础上拟应用优化理论展开探讨。

内河三叉河口水域船舶避碰路径优化研究

为避免人为失误引起内河三叉河口水域船舶碰撞事故,提出一种新的避碰空间模型——船舶动态避碰空间模型,用于内河三叉河口水域船舶避碰决策,运用遗传达退火算法对内河三叉河口水域船舶避碰路径进行优化,仿真结果表明,所提出的模型及算法可行。

以改进的BP神经网络计算开阔水域船舶碰撞危险度

本文以判断船舶碰撞危险的原始数据作为改进的BP神经网络输入 ,通过学习来确定船舶碰撞危险度 ,学习效果良好 。

基于iSIGHT的船舶多学科综合优化集成平台的建立

传统船舶设计方法无法兼顾各学科之间的协调平衡,也无法使所设计船舶的系统综合性能达到最优.因此,提出将多学科综合优化技术应用到船舶设计当中是解决上述问题的有效途径.在介绍ISIGHT软件的功能特点基础上,利用ISIGHT软件经二次开发将船型参数化调和模块、静水力计算及输出模块、性能计算模块集成在一个平台上,初步建立了对船舶主尺度及线型优化的多学科综合优化集成平台.以集装箱船的优化为例对该平台进行了验证.

近似技术在船型阻力性能优化中的应用研究

船体型线优化过程中,通常要利用高精度的CFD软件对船舶的相关性能进行数值求解。这将耗费大量的时间,导致船型优化效率降低。为有效提高船型优化的效率,提出将近似技术应用于船型自动优化中,以代替CFD数值求解。探讨了样本点选取、样本集形成及近似模型实现途径等问题。以一艘1300TEU集装箱船的线型优化为例,构建船体兴波阻力的Kriging近似模型,并将其应用于球鼻首的优化中。计算结果表明,基于Kriging模型的船型优化是一种实用而且有效的方法。

船型优化中样本点选取方法对近似模型精度的影响研究

将近似技术应用于船体型线优化中,构建便于求解的近似模型,用以代替CFD数值求解,能有效提高船型优化的效率,缩短优化时间。如何构建高精度的近似模型关系到优化结果是否可靠,而样本点的选取方式是影响近似模型精度的重要因素之一。论文首先阐述了拉丁超立方设计的选点原理。其次,针对均匀设计存在的难点,提出了大试验次数均匀设计表的构造方法。然后,以数学测试函数为例,论述了两种选点方法的适用性。最后,以国际标模KCS为例,建立了船舶阻力性能的近似模型,并进行了精度检验。

操纵运动潜艇水动力计算研究

采用FLUENT软件对一模型艇在不同漂角下运动的升沉力系数和表面压力分布进行计算,验证了该软件解决此类问题的有效性。在此基础上,对作操纵运动的潜艇主体和带附体的全艇体,在一定攻角和漂角下的垂向力、俯仰力矩和横向力、纵倾力矩进行计算,取得了工程上较为满意、实用的精度,为解决潜艇操纵运动水动力预报的困难做出了有益的探索。

基于减小阻力的油船最佳纵倾数值计算研究

航行中船舶的航速改变时,通过调整纵倾可以使船舶受到的阻力总是维持在最小,有利于提升船舶节能减排成效.文中采用数值计算方法研究载重量46 000t油船不同航速时的阻力随纵倾值的变化规律,并进行回归分析.采用RANS方程及有限体积法(FVM),数值计算了油船在平浮状态下的阻力值,并与模型试验结果进行对比验证.然后计算不同航速、纵倾下的油船阻力,分析其纵倾变化对船模阻力的影响.在此基础上,提出油船在不同纵倾及航速下总阻力值的回归公式,对实际油船航行纵倾调整具有指导意义.

潜艇水动力系数数值计算

舰船的水动力系数是衡量舰船操纵性能的重要指标。应用FLUENT软件对潜艇的拖曳及旋臂试验进行数值模拟,得到了潜艇的一系列速度、舵角及角速度水动力导数,与文献结果对比说明所使用的方法是可行的。

提高三峡船闸运行效率的船舶过闸方式研究

为充分发挥长江"黄金水道"的作用和优势,提高三峡船闸的通过能力,通过分析三峡船闸近5年的运行数据,对某些关键运行参数与设计值进行比较后发现,现行过闸方式的进闸时间和移泊时间过长,是导致船闸实际日运行闸次低于设计值的主要原因。在此基础上,提出在船闸上下游水域设置虚拟闸室的方案,经实船测试资料统计分析,研究了设置虚拟闸室的必要性和船队过闸方案理论上的可行性。可为进一步提升三峡船闸的日运行闸次和通过能力提供理论支撑。

论船舶与海洋工程专业教育的国际化

我国造船工业近几年发展迅猛,已成为世界造船大国,但仍不是造船强国。要成为造船强国,首要是要培养出国际一流的造船专业人才。文中从我国高等教育发展自身需要和船舶产品国际化特征对人才的要求两方面论证了船舶专业教育国际化发展的必要性,同时提出了开展船舶与海洋工程专业国际化教育的若干途径。

水下航行体近海底运动操纵性研究

针对水下航行体近海底航行时的特点,首先建立了水下航行体的操纵运动数学模型,分别从水平面和垂直面两方面来考虑近海底对操纵运动水动力的影响,进而数值模拟和分析了水下航行体在近海底运动时的操纵性能变化规律,计算结果表明近海底航行使得其机动性减弱而运动稳定性增强。

三峡船闸通过能力影响因素分析

总结三峡船闸近五年的运行情况及运行数据指标,对进一步提升船闸通过能力和船闸效率的影响因素进行了分析。指出通航设施不能满足现实需求、过闸船舶类型复杂多样以及复杂的自然环境是影响三峡船闸效率及其通过能力充分发挥的主要因素。提出设置待闸闸室、船型标准化等对策和建议。