基于智能算法的海洋平台舱室噪声预报

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于智能算法的海洋平台舱室噪声预报硕士研究生：范斌指导教师：郭君副教授学科、专业：船舶与海洋结构物设计制造论文主审人：张阿漫教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于智能算法的海洋平台舱室噪声预报硕士研究生：范斌指导教师：郭君副教授学位级别：工学硕士学科、专业：船舶与海洋结构物设计制造所在单位：船舶工程学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:AD

2、issertationfortheDegreeofM.EngPredictionoftheNoiseofOffshorePlatform’sCabinbasedonIntelligenceAlgorithmCandidate:FanBinSupervisor:Prof.GuoJunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringDesignandConstructionofNavalArchitectureSpecialty:andOceanStructureDateofSub

3、mission:Jan.2018DateofOralExamination:Mar.2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担

4、。作者(签字)：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可

5、□在授予学位12个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：导师(签字)：日期：年月日年月日哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要平台舱室噪声的预报，在改进平台声学优化设计，降低平台噪声等方面均有重要意义。并且随着对远洋石油作业人员生命健康安全的重视，无论是IMO、ISO等国际组织还是各国船级社，皆对大型海洋钻井平台的噪声控制做出了更为严苛规范。但是平台系统是集生产生活于一体的综合系统，其内部结构复杂，难以准确实现对该类平台舱室噪声的快速预报。因此，本文试图采用人工智能算法对这一问题进行研究，

6、构建完成影响舱室噪声结构参数输入变量和目标舱倍频程声压级输出的算法模型，实现对平台各舱室分频段声压级的快速预报及分析。主要研究工作如下：（1）对半潜式海洋平台实船设备振动和噪声测试的工况选择、测点布置、测量方法等进行了总结归纳阐述，并对实测数据进行针对性处理，得出了平台实测声振载荷，为后续的数值仿真和智能算法预报提供扎实的数据支撑。（2）用统计能量方法对平台结构进行三维数值建模和仿真计算，实现实测载荷激励下的舱室噪声预报，并对其仿真与测试声压级结果进行了对比分析，指出平台舱室噪声分布特征。其次，对舱室噪声关键激励、传

7、递特点、结构等影响因素进行灰色关联度分析，完成算法中结构因素、载荷因素、舾装因素三类主要输入参数的数据库构建。（3）对五种K均值聚类RBF算法、梯度下降算法RBF算法、正交最小二乘法RBF网络、粒子群算法以及差分进化法算法的原理、思想、特点进行了简要阐述，同时完成基于MATLAB的算法编写工作。并对该算法进行受控参数优化选择，完成平台舱室分频段声压级预报检验测试。结果表明差分进化法模型对平台舱室噪声预报效果最佳，具有均衡的预报精度和全局寻优能力，收敛更加稳定；而其他算法模型对舱室噪声预报误差相对较大。（4）基于上述算

8、法对平台舱室噪声的实测数据库、仿真与实测联合数据库、以及另一艘平台实测噪声数据库进行预报。结果表明：对于单一的实测噪声数据库，受实测采集噪声数据样本数量的约束，其分频段声压级预报误差较差；而对于仿真与实测联合数据库训练下的算法模型而言，数据规模的扩充使得其预报精度得到大幅提升，算法精度较高，其预报稳定性较、泛化能力均较强；对另一艘不同型号平台进