详情

原文传递船体结构优化方法、系统以及存储介质

专利名称：	船体结构优化方法、系统以及存储介质
摘要：	本申请公开了一种船体结构优化方法、系统以及存储介质，涉及船舶结构优化领域，包括获取待优化的船体结构信息以及所述船体结构信息对应的力学信息；根据所述力学信息对所述船体结构信息的各部件做灵敏度分析，输出分析数据；根据所述分析数据，确定若干个设计变量；获取所述设计变量的取值范围，并根据所述设计变量和所述设计变量的取值范围，建立自适应稀疏网格模型；采用多目标遗传算法对所述自适应稀疏网格模型进行优化求解，并将所述力学信息作为约束条件，在优化求解得到的多组所述设计变量的优化参数中确定出最优的优化参数。能够通过较少的样本点建立起优化模型，并通过多目标优化算法快速得出船体轻量化方案。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	五邑大学
发明人：	申炜鑫;王汉友
专利状态：	有效
申请日期：	2021-11-18T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-01T00:00:00+0800
申请号：	CN202111371181.5
公开号：	CN114104221A
代理机构：	广州嘉权专利商标事务所有限公司
代理人：	黄英杰
分类号：	B63B71/10;B;B63;B63B;B63B71;B63B71/10
申请人地址：	529000 广东省江门市蓬江区东成村22号
主权项：	1.一种船体结构优化方法，其特征在于，包括：获取待优化的船体结构信息以及所述船体结构信息对应的力学信息；根据所述力学信息对所述船体结构信息的各部件做灵敏度分析，输出分析数据；其中，所述灵敏度分析包括质量分析、等效应力分析和剪应力分析；根据所述分析数据，确定若干个设计变量；获取所述设计变量的取值范围，并根据所述设计变量和所述设计变量的取值范围，建立自适应稀疏网格模型；采用多目标遗传算法对所述自适应稀疏网格模型进行优化求解，并将所述力学信息作为约束条件，在优化求解得到的多组所述设计变量的优化参数中确定出最优的优化参数。 2.根据权利要求1所述的船体结构优化方法，其特征在于，所述获取待优化的船体结构信息以及所述船体结构信息对应的力学信息，包括：获取待优化的船体结构信息，根据所述待优化的船体结构信息建立船体结构模型；对所述船体结构模型进行网格划分，形成若干个单元；对所述单元中的节点施加载荷和约束，进行静力学分析，得到力学信息。 3.根据权利要求1所述的船体结构优化方法，其特征在于，所述力学信息包括等效应力值、剪应力值，其中所述等效应力值小于或等于183MPa，剪应力值小于或等于103MPa。 4.根据权利要求1所述的基于稀疏网格模型的船体结构优化方法，其特征在于，若干个所述设计变量包括船底板、水密舱壁板、甲板、上层建筑壁板、肋板。 5.根据权利要求1所述的船体结构优化方法，其特征在于，所述并根据所述设计变量和所述设计变量的取值范围，建立自适应稀疏网格模型，包括：根据所述设计变量和所述设计变量的取值范围，进行自适应稀疏网格模型的初始化，自动化生成初始样本点；设置自适应稀疏网格模型的约束参数；其中，所述约束参数包括：最大相对误差值、给定方向细化深度以及最大细化点数；根据所述初始样本点和所述约束参数，进行稀疏网格响应面的拟合处理并建立初步稀疏网格响应面模型；对所述初步稀疏网格响应面模型迭代处理直至符合预设的约束参数，生成得到所述自适应稀疏网格模型。 6.根据权利要求5所述的船体结构优化方法，其特征在于，所述最大相对误差值的取值为5％、给定方向细化深度的取值为5以及最大细化点数的取值为1000。 7.根据权利要求1所述的船体结构优化方法，其特征在于，所述采用多目标遗传算法对所述自适应稀疏网格模型进行优化求解，并将所述力学信息作为约束条件，在优化求解得到多组所述设计变量的优化参数中确定出最优的优化参数，包括：通过多目标遗传算法对所述自适应稀疏网格模型进行优化求解，得到初始方案信息；将所述初始方案信息中满足所述收敛条件信息的若干组所述设计变量的优化参数输出；其中，所述收敛条件信息包括收敛稳定性比率、最大允许帕累托值的百分比；在所述若干组所述设计变量的优化参数中，选出满足约束条件且船体质量最轻的一组优化参数作为最终结果输出；其中，所述约束条件是根据所述力学信息得到的。 8.根据权利要求7所述的船体结构优化方法，其特征在于，所述收敛条件信息包括收敛稳定性比率为3％、最大允许帕累托值的百分比为70％。 9.一种船体结构优化系统，其特征在于，包括：至少一个存储器；至少一个处理器；至少一个程序；所述程序被存储在所述存储器中，所述处理器执行至少一个所述程序以实现如权利要求1至8任一项所述的船体结构优化方法。 10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行信号，所述计算机可执行信号用于执行如权利要求1至8任一项所述的船体结构优化方法。
所属类别：	发明专利