船舶總體性能優(yōu)化設(shè)計研究綜述

摘 要：船舶整體的性能設(shè)計主要值得是參照相關(guān)的研制任務(wù)書，景觀分析和論證，以及計算還有試驗與繪圖的工作，提供相關(guān)的技術(shù)資料，使其能夠?qū)挝坏脑O(shè)計的需要給予滿足，保證造船廠可以真正的造出性能非常好的船舶。總的來說，船舶整體性能設(shè)計工作主要分為了整體的設(shè)計與局部設(shè)計。其中，整體設(shè)計其自身的任務(wù)是對設(shè)計里的主尺度方案等進行處置，其中主要包含了船體型線和上層建筑，以及結(jié)構(gòu)形式與動力裝置還有電子設(shè)備與武器系統(tǒng)選型等比較基礎(chǔ)的問題；局部設(shè)計主要是在進行整體設(shè)計的基礎(chǔ)上去完成細化的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：船舶；總體性能；優(yōu)化設(shè)計

對船舶整體的性能優(yōu)化進行設(shè)計，可以說國內(nèi)外分別對其自身的進展情況進行了研究和介紹，并且對于船舶自身的性能優(yōu)化設(shè)計存在的特點進行分析，對于船舶自身的性能優(yōu)化設(shè)計使用的相關(guān)方法給予保證，最后提出了對船舶整體性能給予優(yōu)化設(shè)計過程中所需要進行研究的重點問題，使其能夠?qū)Υ白陨淼男阅軆?yōu)化設(shè)計起到一定的引導(dǎo)作用。

1 船舶總體性能優(yōu)化設(shè)計主要特點

船舶整體性能在進行優(yōu)化設(shè)計過程中具備的特點：

1.1 矛盾錯綜復(fù)雜

因為船舶本身存在的內(nèi)部的矛盾非常的錯綜并且十分的復(fù)雜，這種情況使得船舶整體的性能在進行優(yōu)化設(shè)計的過程中變得非常的復(fù)雜。比如在排水量并不會產(chǎn)生變化的情況下，船舶自身的負重量和船舶航速彼此產(chǎn)生的矛盾，船舶自身的耐波性和初穩(wěn)性彼此產(chǎn)生的矛盾，船舶航向的穩(wěn)定性以及操縱自身靈活彼此產(chǎn)生的矛盾等。在船舶自身整體性能進行優(yōu)化設(shè)計的過程中，應(yīng)該適當?shù)膶τ诖嬖诘倪@些比較錯綜的問題和矛盾進行處置，不可以單一的使用折中的方式對其進行處置，需要按照其自身的相關(guān)原則：使得整體去服從與局部；次要的矛盾主要是與主要矛盾進行服從；整體耗能經(jīng)濟效益相互服從，同時使用最小的代價去獲得更多的利益。

1.2 問題具有多解性

可以說設(shè)計比較成功的一艘船舶，其自身整體的性能方案需要極大程度的對于研制任務(wù)書里所涉及到的相關(guān)戰(zhàn)術(shù)以及技術(shù)性能上的指標需要給予滿足。因此，對于相同的設(shè)計目標來講，經(jīng)常會設(shè)計出的非常多的方案，使其都可以對于同一設(shè)計目標需要給予滿足，所以要求對于多個方案完成合理的分析以及評估，決策部門能夠按照相關(guān)的任務(wù)需要以及具體的情況，從需要進行選擇的設(shè)計方案里選擇出最適宜的設(shè)計方案。

2 船舶總體性能優(yōu)化設(shè)計重點的問題

船舶整體性能優(yōu)化設(shè)計過程中存在的關(guān)鍵問題主要有以下的幾個方面：

2.1 明確設(shè)計變量

設(shè)計變量也被叫做決策的變量，其主要值得是在進行設(shè)計的時候能夠自由去進行選擇的單獨的變量。設(shè)計變量其自身的數(shù)目需要適當去對其進行控制，盡管設(shè)計變量自身的數(shù)目不斷的提升，設(shè)計上的自由度則會優(yōu)速提升并設(shè)計的效果也會非常的理想，可是當設(shè)計變量的數(shù)目比較大的話會使得相關(guān)的問題變得非常的復(fù)雜并且設(shè)計的時間也會有所延長。在具體對其進行設(shè)計的時候，在對工程需要給予滿足的情況下，需要盡可能的降低設(shè)計變量自身的個數(shù)。此外，設(shè)計變量需要選擇和目標函數(shù)以及約束條件直接進行聯(lián)系的和對于設(shè)計船舶自身特征并且相互之間能夠單獨存在參數(shù)加以反應(yīng)。

2.2 建立目標函數(shù)

目標函數(shù)主要是選擇設(shè)計變量去進行設(shè)計的數(shù)學關(guān)系式去對設(shè)計的目標給予表達，目標的函數(shù)可以說是對設(shè)計方案自身優(yōu)劣程度進行評價的主要參照，選擇目標函數(shù)的時候應(yīng)該對于若干個設(shè)計的準則去進行同時的考量，比如進行一艘船舶設(shè)計的時候，不僅僅應(yīng)該對其自身是不是存在非常高的經(jīng)濟效益給予滿足，并且還需要對航速高和造價低的要求給予滿足，所以在對于目標函數(shù)進行選擇的時候可能是整個多目標進行過程里非常主要的一個決策點。

2.3 表達約束條件

在船舶整體性能進行優(yōu)化設(shè)計的過程里，設(shè)計變量可以說經(jīng)常會受到一些條件的制約，這壓根的一種制約在數(shù)學上也被叫做約束的條件。約束的條件能夠被非常界限約束以及性能的約束等兩種，其中的界限約束主要指的是設(shè)計變量自身所允許的變化范圍，比如其自身的長寬比能夠?qū)?.03 結(jié)論

近幾年伴隨著國內(nèi)外造船行業(yè)在競爭上的不斷激化，造船界開始去積極的尋找生產(chǎn)效率相對較高的對于船舶進行設(shè)計的方式，本文主要針對船舶自身的整體性能優(yōu)化設(shè)計方式的有關(guān)研究去完成相關(guān)的梳理和總結(jié)，通過對于這種方式從船舶整體性能優(yōu)化設(shè)計上的相關(guān)特點以及核心方式等兩個方面去進行相關(guān)的分析，提出了使用這種方式需要進行研究的重點問題，對完成船舶整體體性能優(yōu)化設(shè)計具備非常好引導(dǎo)作用。

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作者簡介：譚奔（1988），男，漢族，江西余干縣人。