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基于遗传算法的系泊优化分析与应用
| 论文题名： | 基于遗传算法的系泊优化分析与应用 |
| 关键词： | 工程船舶;系泊系统;船舶力学;遗传算法 |
| 摘要： | 系泊系统对浮式平台非常重要，系泊系统为浮式平台提供回复力，保证平台的安全和正常作业。系泊系统的设计是一项复杂的工程，既要尽可能的限制平台的运动，又追求经济上的合理性。同时系泊系统涉及的参数众多，各参数之间相互影响，难以快速确定合适的设计参数。 本文针对以上问题，编写系泊线优化程序，并应用在系泊系统多参数优化和系泊系统截断设计上，优化结果经过数值模拟和水池试验的校核，证明了程序的合理性。首先根据考虑弹性的多成分悬链线式和张紧式静力分析理论，编写了系泊线静力分析程序，并与Orcaflex软件的计算结果进行对比，证明了程序的合理性,并研究了系泊线动力分析理论。其次，学习遗传算法的基础理论，结合系泊线受力分析理论，利用MATLAB编写系泊线优化程序对系泊系统进行优化设计。以限制平台运动和系泊线最大受力为约束条件，以造价最小为优化目标。以系泊线的各组成部分的单位长度湿重、长度和轴向刚度为变量，分别通过优化中间段、优化全部分布参数，对一FPSO系泊系统完成优化。并建立FPSO与系统的数值模型，进行时域内的动力分析，验证了优化程序的正确性与寻优能力。最后将优化程序应用到系泊系统截断设计上，系泊截断设计本质也是优化问题。针对一作业水深1700米FPSO，无法在现有水池进行全水深试验的情况，根据静力学相似的等效截断设计原则，编写系泊系统截断优化程序，优化得到的系泊截断系统经验证满足等效原则，并进行了时域分析对比，结果基本吻合。并以优化得到的截断系泊系统制作了试验模型，进行了水池试验，水池试验的结果证明截断系泊系统的设计是合理的。综上所述，本文进行了系泊线静力分析程序编写、基于遗传算法的系泊系统优化设计程序、基于遗传算法的系泊截断设计程序的开发，并通过一FPSO进行时域内动力分析和水池模型试验进行了验证，验证结果表明程序是正确合理的。 |
| 作者： | 郭强 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 宋儒鑫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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