基于iSIGHT的船型生成及耐波性優(yōu)化研究.pdf

1、目前，優(yōu)化作為提高性能的重要手段，在設(shè)計(jì)過程中越來越多的被設(shè)計(jì)者所采用。而為了改變船舶性能，較為直觀的方法就是控制影響性能的船型要素，如我們所熟悉的影響船舶阻力的主要參數(shù)有：船長(L)，寬(B)，吃水(T)，棱形系數(shù)(Cp)，縱向浮心位置(lcb)，船舯系數(shù)(Cm)等。作為一種特殊船舶，金槍魚圍網(wǎng)漁船的設(shè)計(jì)者為尋求較好耐波性性能的船型，在設(shè)計(jì)初期必須對影響漁船耐波性的船型要素有所了解，以便在設(shè)計(jì)過程中選取合適的船型參數(shù)及在性能優(yōu)化過程中

2、對已有參數(shù)進(jìn)行必要的改進(jìn)以得到具有更好耐波性能的漁船船型。
　　 然而，對單一船型進(jìn)行計(jì)算，僅僅可以作為對此船型性能的評估檢驗(yàn)，不具有類比性，而且試驗(yàn)耗費(fèi)的人力、物力、財(cái)力是巨大的。為了得到船型要素對耐波性的影響，必須對系列船型進(jìn)行系統(tǒng)計(jì)算，得出不同參數(shù)下船型的運(yùn)動和載荷，相互對比，給設(shè)計(jì)者提供有效的參考依據(jù)。鑒于此，作者利用iSIHGT這個(gè)多學(xué)科優(yōu)化軟件平臺，初步搭構(gòu)了一個(gè)基于此優(yōu)化平臺軟件的船型生成和耐波性優(yōu)化優(yōu)化系統(tǒng)。通過

3、改變其中的若干個(gè)船型參數(shù)，而保持其他船型參數(shù)基本不變，進(jìn)行船型變換，隨后將經(jīng)變換所得船型進(jìn)行進(jìn)行耐波性計(jì)算，進(jìn)行優(yōu)化，得到理想的符合要求的船型。優(yōu)化系統(tǒng)主要包含兩大模塊:第一個(gè)模塊是船型變換程序，通過對參數(shù)的控制，來生成一系列船型；第二個(gè)模塊是基于Wasim的耐波性計(jì)算結(jié)果所繪制圖譜的耐波性插值計(jì)算程序，以有義縱搖角、砰擊程度、首部垂向加速度、有義橫搖角等船舶運(yùn)動響應(yīng)指標(biāo)為目標(biāo)。
　　 本文中，作者以金槍魚圍網(wǎng)漁船這一熱門船型作

4、為算例，驗(yàn)證了這套基于iSIGHT的船型生成和耐波性優(yōu)化系統(tǒng)。首先，作者分析船舶主尺度和船型要素對耐波性的影響，確定了影響耐波性的主要參數(shù)，接著，通過對這些參數(shù)的控制由母型船派生出不同方形系數(shù)和不同船寬比的系列船型，再對船型庫內(nèi)所有船型的耐波性進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算，并繪制了圖譜，建立起了船舶主尺度與主要船型要素與金槍魚圍網(wǎng)漁船在波浪中運(yùn)動響應(yīng)的關(guān)系。再根據(jù)繪制出的圖譜，編寫了插值程序，并連同船型變換程序建立了一套完整的以尋找有義縱搖角、首部垂