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线性降维方法在船总阻力多目标优化中的应用
| 题名： | 线性降维方法在船总阻力多目标优化中的应用 |
| 正文语种： | 中文 |
| 作者： | 刘鑫旺 赵伟文 万德成 |
| 作者单位： | 上海交通大学 船海计算水动力学研究中心(CMHL)船舶海洋与建筑工程学院,上海200240 上海交通大学 船海计算水动力学研究中心(CMHL)船舶海洋与建筑工程学院,上海200240;浙江大学海洋学院,浙江舟山316021 |
| 关键词： | 船舶阻力 多目标优化 船型优化 线性降维 设计空间降维 流场学习 |
| 摘要： | 对DTMB-5415船在航速弗洛德数Fr=0.15,0.28,0.41下的静水总阻力进行多目标优化设计.在船型优化前期,首先设置了29个自由变形方法(FFD)的设计变量以改变全船的形状,并通过线性降维方法对设计空间进行降维,最终可以得到降维后的设计空间维数为7,在基本保证原有全船形状变化的同时,大大减小了批量水动力评估所需的计算成本.采用势流(边界元)方法对系列变形船的阻力性能进行评估,以得到其兴波阻力,并将其与相当平板摩擦阻力相加以近似得到船舶静水总阻力.随后通过构建总阻力与设计变量之间的近似模型,结合多目标优化算法得到综合阻力性能较好的优化船型.结果表明,相比于单目标阻力性能优化,设计空间降维对考虑多种航速因素的多目标阻力综合性能优化来说有着更大的优势,且可以获得一系列优化船型,具有优异的阻力综合性能.最终,在船型优化后期对船体几何-物理场(船体表面动压力、自由面兴波)进行降维学习,进一步表明了线性降维方法可以对水面舰船在不同航速下的几何-物理场进行降维学习,可用于船舶在较大航速范围内的稳态流动现象与变形几何的快速预报,以及船型优化中的敏感性分析、多目标优化前沿解对应的新船型的流场快速预报与进一步优选等. |
| 会议日期： | 202209 |
| 会议举办地点： | 广东湛江 |
| 会议名称： | 第二十届中国海洋(岸)工程学术讨论会 |
| 出版日期： | 2022-08-31 |
| 母体文献： | 第二十届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集 |
| 分类号： | U661.311 |
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