大方形系数船型经济性初探

本文对大方形系数(C_B=O.90)船型的经济性首次进行了论证与探讨。文中简述了大方形系数船型经济论证程序的设计思想,给出了数学模型,并作了大方形系数船型与G型2万吨级散货船、秦申线3.5万吨级浅吃水运煤船的经济性对比及敏感性分析。初步论证表明,大方形系数船型具有良好的经济性,是一种值得进一步开发的经济船型。

大方形系数低速船艉部线型多目标优化设计

本文结合船型设计技术的最新发展动态,将高精度CFD数值评估技术与优化理论及船体几何自动重构技术相整合,建立了"以精细数值评估优化为特征"的船型设计方法。以阻力性能优异的6600DWT散货船作为优化设计对象,总阻力和桨盘面流场品质作为目标函数,采用多目标粒子群优化算法(MOPSO)、FFD几何重构方法对船艉线型进行了自动优化设计。结果表明:在满足工程约束条件的情况下,6600DWT散货船优华设计方案阻力的收益较为显著,其中一个优方案在尾部流场质量改善的情况下,剩余阻力减小了10.3%。

基于数学船型的全参数化船型设计

根据近似理论,利用带有形状因子的指数函数,提出船型曲线的近似表示,进而利用设计要求中的排水量和浮心纵坐标构造超越方程组,通过求解形状因子得到船体型线的数学表达,获得满足静水性条件的初始船型,从而实现舰船的全参数化设计。该技术有助于船舶概要设计和多学科设计优化。最后,实例验证了该方法的有效性。

改进的交叉熵法在船型优化中的应用

针对常规智能优化算法在处理基于集成仿真的船型优化问题时易陷入局部最优解且优化效率低的缺点,本文采用具有处理高维(high-dimensional,HEB)问题潜力的交叉熵(cross-entropy,CE)法求解带约束的船型优化问题。本文研究了在CE法中嵌入"接受-拒绝"法,并对初始方差的选取方法进行自适应设计。通过数值函数的测试结果表明:改进的CE法较常规智能优化算法具有更好的优化性能。将改进的CE法应用于5100TEU集装箱船兴波阻力性能优化,根据优化结果可知:改进的CE法鲁棒性好,对多变量、多约束的船型优化问题能以较快的速度收敛到全局最优解。

基于近似模型的载重46000t油船阻力性能优化

以低速肥大型船的线型优化为研究对象,针对部分关键问题进行深入研究。将近似模型方法应用于船型优化工作,以使用有限数量的高精度CFD计算结果建立的近似模型来代替优化过程中复杂耗时的CFD数值计算,利用团队开发的船舶水动力性能多学科综合优化平台完成载重46000 t油船的线型优化,并进行验证。

船体阻力数值计算在肥大船型球首优化中的应用

以一艘低速肥大型油船为研究对象,设计了三型多参数共18个不同球首。采用荷兰MAR IN水池开发的RAPID软件进行船体阻力数值计算,为肥大船型的球首优化提供了必要的基本信息。

水面舰船的数学船型

利用近似理论，提出船型曲线的带有形状因子的指数函数近似，进而利用设计要求中的排水量和浮心纵坐标，构造超越方程组．通过求解形状因子，得到船体型线的数学表达，获得满足静水性条件的初始船型，从而实现舰船的全参数化设计．技术利用舰船主尺度获得舰船初始船型，有助于舰船的概要设计和利用多学科设计优化技术．实例验证了方法的有效性．