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智能优化算法对比研究及其在船体双底结构优化中的应用
| 论文题名： | 智能优化算法对比研究及其在船体双底结构优化中的应用 |
| 关键词： | 智能;优化算法;对比研究;船体;双底;结构优化设计;优化问题;目标函数;域结构;优化结果;优化方法;复杂结构;船舶;优化数学模型;优化设计方法;双层底;粒子群优化;粒子群算法;非线性函数;优化性能 |
| 摘要： | 随着船舶工业的迅速发展，船舶结构优化设计成为造船界研究的热点问题，结构优化设计方法也同时受到业界研究人员的广泛关注。在优化设计学科发展的初期，人们采用以数学为基础的结构优化算法来解决工程中的复杂组合优化问题，如梯度法，牛顿法等。这些传统的结构优化算法在其寻优过程中大多要利用到目标函数的导数值。而大型复杂结构优化问题中的目标函数大都为复杂的多变量非线性函数，对于目标函数导数的求解相当困难，以至于传统结构优化方法具有一定的局限性。随着人工智能的发展，出现了许多独立于问题的智能优化算法，如蚁群算法、遗传算法图、粒子群算法等，为解决复杂问题提供了新的思路和方法。这类算法被充分多个解验证后，错误概率可降到工程范围程度。 本文主要的研究内容如下： 1.本文对几种典型的现代智能优化算法进行研究和分析，通过反复的实验--参数调整过程，来提高这些优化方法的鲁棒性、可靠性、通用性以及收敛性等。 2.考虑到离散域结构优化问题与连续域结构优化问题之间的不同之处，本文对上述智能优化算法的寻优过程进行深入研究，分别编制出适用于离散域结构优化问题的优化程序，并对其优化过程中的算法模型和设计参数的选取等技术细节给出了建议。 3.建立合理的基于规范设计的优化数学模型，将几种典型的智能优化算法应用到船舶双层底结构优化设计问题中，优化结果表明了这些方法在解决复杂结构优化问题的优越性。 4.本文提出一种新型的被动启发式粒子群优化（PHPSO）算法。分别采用标准PSO和PHPSO算法对测试函数进行求解，对比分析其优化性能，并对该算法的参数设置进行分析。最后，本文将PHPSO算法应用于某一双层底结构优化设计，所取得的优化结果表明了PHPSO算法在船舶结构优化设计应用中的有效性。 |
| 作者： | 石丽丽 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 秦洪德 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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