Chinese Journal of Ship Research, Volume. 18, Issue 5, 133(2023)
General fast optimization method for midship section based on Mars2000
Figures & Tables(8)
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Table 1. Physical meaning of notations in mathematical model
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编号 符号 物理意义 1 A 剖面面积（总厚度） 2～3 ${I_{ {\text{net} } } },{I_{y{\rm{R}}} }$ 剖面惯性矩（净厚度）及规范要求的最小值 4～5 ${Z_{{\rm{Bn}}} },{Z_{{\rm{BR}}} }$ 船底剖面模数（净厚度）及规范要求的最小值 6～7 ${Z_{\rm{Dn}}{} },{Z_{\rm{DR}}{} }$ 甲板的剖面模数（净厚度）及规范要求的最小值 8～9 ${t_i},{t_{{\rm{r}}i} }$ 板的总厚度及规范要求的最小值 10～11 ${\sigma_{i} },{\sigma_{{\rm{r}}i} }$ 板的弯曲应力与许用弯曲应力 12～13 ${\tau_{i} },{\tau }_{{\rm{r} }i}$ 板的剪切应力与许用剪切应力 14～15 ${\eta}_i,{\eta}_{{\rm{r}}i}$ 板的屈曲利用因子与许用屈曲利用因子 16～17 ${\kern 1pt} {t_{{\rm{w}} j},{t_{{\rm{wr}}j} } }$ 筋的腹板总厚度与规范要求最小值 18～19 $\;{W_{ {\rm{net} }j} },{W_{ {\rm{req} }j} }$ 筋的净剖面模数及规范要求最小值 20～21 ${t_{{\rm{fn}}j} },{t_{{\rm{fnr}}j} }$ 筋的面板净厚度及规范要求最小值 22～23 ${h_{{\rm{fn}}j} },{h_{{\rm{fnr}}j} }$ 筋的面板净宽度及规范要求最小值 24～25 ${I_{{\rm{net} }{j}} },{I_{ {\rm{req} }{j} } }$ 筋的净剖面惯性矩及规范要求最小值 26～27 ${E_{ {\rm{tao} }j} },{E_{{\rm{taor} }{j}} }$ 板格的屈曲利用因子与许用屈曲利用因子 28～29 ${E_{{\rm{tas} }{j}} },{E_{ {\rm{tasr} }j} }$ 筋的屈曲利用因子与许用屈曲利用因子 30～31 ${F_{ {\rm{lf} }j} },{F_{{\rm{lfr} }{j}} }$ 纵骨端部节点疲劳寿命与规范要求最小值
Table 2. Optimization results with different sensitivity updating strategies
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敏度更新控制 参数N 最终优化 结果/m2 最终减小 百分比/% 迭代计算优化 结果/m2 迭代计算减小 百分比/% 迭代计算 步数 敏度分析 次数 小范围调整阶段的 方案计算次数 总方案计算 次数 注：单次敏度分析需要96次中剖面计算；原始方案剖面积为4.823 5 m2。 2 4.6168 4.285 4.7264 2.013 85 43 146 4359 5 4.5729 5.195 4.6265 4.084 75 16 119 1730 10 4.6727 3.126 4.7220 2.104 80 9 107 1051 20 4.7061 2.434 4.7392 1.748 75 4 107 566 50 4.6959 2.645 4.7580 1.358 92 2 108 392 $\infty $ 4.6329 3.951 4.7504 1.515 96 1 139 331
Table 3. Comparison between the results with different optimization algorithms
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优化算法 优化结果 /m2 约束情况 减小百分比 /% 方案计算 总次数 本文方法（N=5） 4.572 9 满足 5.195 1 730 GA(30,160 0) 4.602 3 满足 4.586 约4.8×104 GA(150,320) 4.585 9 满足 4.926 约4.8×104 GA(300,160) 4.552 8 满足 5.612 约4.8×104 CCEA(继承种群) 4.591 4 满足 4.812 约5.3×104 CCEA(不继承种群) 4.593 2 满足 4.775 约5.3×104
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Junze WANG, Yuan WANG, Pan ZHANG, Jiameng WU, Yuansheng CHENG. General fast optimization method for midship section based on Mars2000[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2023, 18(5): 133
Paper Information
Category: Ship Structure and Fittings
Received: Jan. 6, 2022
Accepted: --
Published Online: Mar. 21, 2025
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