基于改进博弈论的船舶主尺度方案优选

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1、基于改进博弈论的船舶主尺度方案优选2评价船舶方案的指标选择具有较好性能的船舶方案是船舶总体初步设计首要的一项非常重要的工作。方案的优劣需要从技术性能和经济性能来进行评价和比较，从而选择技术上可行且满足各项性能要求，经济效果好的方案。评价运输船舶技术性能的有如航速、稳性、耐波性、船体振动、操纵性、载重量及舱容等技术指标；评价运输船舶投资经济效果的各类经济指标为运输能力、运输成本、盈利、投资回收年限等【l】。2．1船舶的技术分析2．1．1航速航速的大小直接影响着船舶的使用和营运经济效果，是运输船舶极为重要的技术性能。航速分满载试航速度和营运航速。由于船型特点、运输工艺、航距、装卸定额等的差别，各

2、种船舶的航速不同。装卸定额比较高的集装箱船和滚装船比杂货船的航速要高一些；远航程的船舶航速宜高些；燃料价格低时，船舶航速宜高些。2．1．2稳性船舶稳性对安全性和使用性能均有重要影响也是一项重要技术性能。船舶稳性规范和有关公约，从保证安全角度，对初稳性高度、稳性横准、稳性曲线特性都有规定，这些规定是必须要达到的，因此也是评价船稳性的最基本准则。选择初稳性高度要注意横摇和缓性，初稳性高度过大，则造成的横摇周期过短，不仅影响船舶安全，还会使乘员晕船。2．1．3耐波性船舶耐波性是指船在波浪上的运动性能，包括横摇、纵摇、升沉、横荡、前后荡、波浪中失速、甲板上浪等。船舶横摇和缓，对船舶安全(设备安全，人

3、员操作安全)和乘员舒适性有利。船舶横浪时，当船舶固有横摇周期乃与波浪周期砌之比为0．7"-'1．3时，便接近谐摇区，应避开这个区域。2．1．4振动性能船舶在主机、螺旋浆、波浪的周期性干扰力共同作用下，会产生振动。要防止发生有害振动即：振动响应的量级达到使乘员感到疲劳、使机器和仪表设备工作失常、使船一4一大连理工大学硕士学位论文体结构出现裂缝或疲劳破坏的程度。为了避免出现有害振动，在船舶设计方案选择阶段应主动的控制船舶结构振动响应量级和尽量杜绝发生共振。为避免主机的不平衡力矩(1阶和2阶)引起船体梁共振而产生有害振动，要求所选择的主机激励(1阶和2阶不平衡力矩)频率与船体2节点至5节点固有频率

4、分别错开±15％、±20％、±25％、±30％，否则，可改换主机和改变船舶主要要素以改变固有频率。若频率储备不能满足上述要求，当主机不平衡力矩(1阶或2阶)小于500kN·rn时，应改变主机布置，将主机中心放在主机激励引起船体梁发生共振的振形的波腹附近。若频率储备不满足要求，主机平衡力矩大于500kN·m时，应更换主机型号或选用带平衡装置(或加平衡装置)的主机。除了主机激励引起船体振动外，螺旋桨激励也是造成船体剧烈振动的重要因素。2．1．5操纵性船舶操纵性包括航向稳定性和回转性两个方面。前者是指船舶能保持规定航向的能力，后者是指船舶能改变航行方向的能力。航向稳定性好的船舶，其回转性较差；反之

5、亦然。即航向稳定性和回转性两者是矛盾的。海洋运输船的操纵性，一般应多侧重于航向稳定性。对沿海船、江河船、港作船(如拖轮)，在照顾航向稳定性条件下，应侧重考虑其回转性。2．1．6载重量系数载重量系数r／D∥等于船舶载重量DW与排水量△之比，载重量系数的大小反映出排水量△的有效利用程度。同类同一吨级船舶，载重量系数大者说明该船空船重量轻，载重量大，其经济性好，在航运市场中竞争性就强。船舶的建筑特征、结构形式、设备和结构材料、船级、船舶性能和主尺度都综合影响船舶空船重量，因此载重量系数的高低，也能反映出设计方案的综合先进性水平。2．1．7容量货物运输船的货舱容积(包装容积和散装容积)、客船的客舱容

6、积和甲板面积，是保证运输能力的重要条件之一。2．1．8海军部常数海军部常数反映船舶主机功率与排水量、航速之间的关系，也是衡量船舶设计方案的重要指标之一。海军部常数表达式：c：坐二(2．1)BHP～，基于改进博弈论的船舶主尺度方案优选式中：A——排水量，t；玢——试航速度，kn；8胁k主机额定功率，kW．2．2船舶经济性分析2．2．1营运性分析营运性分析包括船价估算、装载系数、单位海里油耗、年运输能力、年总收入、年营运成本、年收益、税后年收益、年利润、税后年利润的计算等。(1)船价估算船舶价格是船舶经济分析最重要的基础数据之一f361，它在相当大的程度上决定着船舶的经济性能。随着国内外航运事业

7、的兴衰，造船成交的方式比以往更为多样化，而船舶的价格就是成交过程中的一个重要环节，它是船东与造船厂之间进行磋商的基础。船公司在接受造船厂报价的时候，确定一个怎么样的价格水平才有可能成交，是个关键问题。造船估价是指建造一艘船舶花费的代价，它由造船成本、贷款利息、利润、税金、保险、其他费用等项组成，其中最主要的部分是造船成本，它是船价的基础。当船舶设计的主要图纸和技术文件完成后，估价人员就可以对船价逐项进行估算了