船舶水动力性能的数值优化集成系统研究.pdf

《船舶水动力性能的数值优化集成系统研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第23卷第2期(总第134期)船舶V0l-23No．22012年4月SHIP＆BOATApril，2012[研究与设计]船舶水动力性能的数值优化集成系统研究陈红梅1蒋技赘2(1．中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011；2．NoesisSolutionsNV比利时)[摘要]通过一艘船球首优化的算例，介绍了一种船舶水动力性能数值优化集成系统。可在船舶设计的初期阶段进行主尺度组合优化和船体曲面的优化。采用该优化集成系统，可有效缩短设计周期、大幅降低成本、效率大大提高。[关键词]船舶水动力性能；数值优化集

2、成系统；Optimus软件；Self-adaptive方法[中图分类号]U662．2[文献标志码】A[文章编号]1001-9855(2012)02-0021-04一Integrated一numeri。ca■lopti一mi。zanJ-onsyst‘emt●●0rshiphydrodynamicperformanceCHENHong—meiJiangJi-yun(1．MarineDesign&ResearchInstituteofChina，Shanghai200011，China；2．NoesisSol

3、utionsNV，Belgium)Abstract：Inthispaper，anintegratednumericaloptimizationsystemforshiphydrodynamicperformancebasedontheoptimizationofashipbulbbowisstudied．Duringtheinitialshipdesignstage，themaindimensionandhullsurfacecanbeoptimizedbythissystem，thustheperio

4、dandcostofdesignwillbeeficientlyreduced．Keywords：shiphydrodynamicperformance；integratednumericaloptimizationsystem；Optimus；se~-adaptivemethod数值优化集成系统．即将各种CAD、CAE、CFD0引言软件以及优化软件加以集成。形成一个闭环的工作平台，让集成系统自动寻找一个较优的方案。目前在国际海事组织(IMO)近年来讨论制定的新公依赖于数值手段进行船体型线优化方面，国外

5、许多约新标准当中，新船能效设计指数(EEDI)已经成为科研单位和院校在多学科方法的原理、方法、应用及国际海事界各方关注和争论的焦点。EEDI公式也指优化算法方面已逐步形成一个有机整体_l圳，对不同明了未来船舶设计技术的发展方向，我们应该在此学科的分析即计算软件已规划并进行集成，其成果基础上提高船舶设计科技水平，转变新船设计理念，已面向应用且13趋成熟，其中一些单位还开发了相加大对现有船型的优化力度。目前，船舶市场竞争关软件并实现商品化。例如欧盟联合开发项目越来越激烈。船舶设计进入创新设计为主流的时代，(

6、Fantastic)将CAD(NAPA)、CFD(Shipflow)、优化工这使基于工程回归分析和经验的传统船舶设计方法具(Modefrontier)连成一个闭合的工作平台，针对越来越无能为力。在满足总体布置的情况下，必须FantaRoro船型进行首部和肩部的优化，与试验值快速地设计出综合性能较优的船体型线，“数值优化比较结果也基本吻合；德国劳氏旗下Friendship集成系统”即为满足这项高要求而诞生。Systems公司也开发Friendship—Framework软件系[收稿日期】2011-08—0

7、4[作者简介]陈红梅(1977一)，女，汉族，硕士，高级工程师，主要从事船舶快速性及型线自动优化研究。蒋技赞(1978一)，男，汉族，硕士，业务开发经理，主要从事过程集成和优化设计工作。21第23卷第2期(总第134期)船舶V0l-23No．22012年4月SHIP＆B0ATApril，2012统，用于优化表面功能的模拟设计，如船体、舵、螺达到全局最优点。具体算法包括Self-adaptive法、高旋桨和其他沉浸在水中的船舶系统，通过参数化模效全局优化算法等。型、变量生成和评估以及流体力学最优化等主要设

8、·Optimus离散优化算法模块支持离散的设计计步骤，得到最优设计方案：还有FutureShip公司变量，如整数、离散的实数、列表等。的FutureShip(FS)工具等。·Optimus鲁棒性设计模块分析当设计变量存采用本文介绍的这套船舶水动力性能数值优化在微小波动的情况下，产品性能的波动幅度和产品集成系统，在船舶设计的初期阶段，不仅能全面考虑性能违反约束边界的概率。在此基础上，可靠性和船舶的各项航行性能，确定船体综合性能兼优的主鲁棒性分