基于实冰况的船首抗冰强度优化设计

doi:10.12141/j.issn.1000-565X.200793

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2022, Vol. 50 ›› Issue (2): 50-57.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.200793

所属专题： 2022年交通运输工程

基于实冰况的船首抗冰强度优化设计

卢雨¹顾朱浩¹刘社文¹闯振菊¹徐大锋²

1.大连海事大学船舶与海洋工程学院，辽宁大连 116026；2.大连松辽船厂小型船研究所，辽宁大连 116026

收稿日期:2020-12-31 修回日期:2021-09-02 出版日期:2022-02-25 发布日期:2022-02-01
通信作者: 卢雨(1988-)，男，博士，副教授，主要从事船舶水动力计算及多目标优化研究 E-mail:luyu@dlmu.edu.cn
作者简介:卢雨(1988-)，男，博士，副教授，主要从事船舶水动力计算及多目标优化研究
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(52171293)；国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51809029)；大连市支持高层次人才创新创业项目(2020RQ009)；辽宁省自然科学基金博士科研启动计划项目(2019-BS-025)；大连市科技创新基金重点学科重大项目（2020JJ25CY016）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3132022112)

Optimization Design of Bow Ice-Breaking Capability Based on Actual Ice Condition

LU Yu¹ GU Zhuhao¹LIU Shewen¹CHUANG Zhenju¹XU Dafeng²

1.School of Naval Architecture and Ocean Engineering,Dalian Maritime University,Dalian 116026,Liaoning,China;
2.Small Ship Research Institute,Dalian Songliao Shipyard,Dalian 116026,Liaoning,China

Received:2020-12-31 Revised:2021-09-02 Online:2022-02-25 Published:2022-02-01
Contact: 卢雨(1988-)，男，博士，副教授，主要从事船舶水动力计算及多目标优化研究 E-mail:luyu@dlmu.edu.cn
About author:卢雨(1988-)，男，博士，副教授，主要从事船舶水动力计算及多目标优化研究
Supported by:
Supported by the National Natural Science Foundation of China(52171293),the National Natural Science Foundation of China for Young Scholars(51809029) and the Doctoral Research Start-Up Project of Liaoning Natural Science Foundation (2019-BS-025)

摘要/Abstract

摘要： 为了加强极地船舶船首强度，对极地航线冰况进行研究，提取真实极地航线的海冰数据，建立船舶航行冰况频谱表。对船舶首部采用构型全参数化设计，可保证在首部光顺的前提下进行自由变形。评估函数引入多目标线性规划思想，通过智能优化算法建立优化模型，最终建立极地船舶航行多冰况抗冰性能总收益最优的船舶型线优化设计方法。文中方法可对极地特定航线下的船首抗冰强度起到较好的优化作用。

关键词: 极地船舶, 抗冰强度, 参数化建模, 优化算法, 冰厚提取

Abstract: In order to strengthen the bow strength of polar ships, this paper studied the ice conditions of polar routes, extracted the sea ice data of real polar routes and established the frequency spectrum table of ship sailing ice conditions. The full parametric design of the configuration of the ship's bow ensures that the bow can be freely deformed under the premise of smoothness. The idea of multi-objective linear programming was introduced in the eva-luation function, and an optimization model was established through an intelligent optimization algorithm. Finally, it established the optimal design method of the ship shape line with the best total income of the polar ship sailing in multiple ice conditions. The proposed method has a good effect on optimizing the ice-breaking capability of the bow under specific polar routes.

Key words:polar ship;ice-breaking capacity;parametric modeling;optimization algorithm;ice thickness extraction

Key words: polar ship, ice-breaking capacity, parametric modeling, optimization algorithm, ice thickness extraction

中图分类号:

U662.2

卢雨, 顾朱浩, 刘社文, 等. 基于实冰况的船首抗冰强度优化设计[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(2): 50-57.

LU Yu, GU Zhuhao, LIU Shewen, et al. Optimization Design of Bow Ice-Breaking Capability Based on Actual Ice Condition[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2022, 50(2): 50-57.

[1]	赵强, 刘传卫, 张娜, 等. 基于粒子群优化的主动稳定杆系统自抗扰控制[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(6): 52-61.
[2]	季天瑶王挺韶. 基于词嵌入与卷积神经网络的建筑能耗预测[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2021, 49(6): 40-48.
[3]	任远马智亮向星磊. 集中管理下园区设备的维护策略决策模型及算法[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2020, 48(9): 51-60.
[4]	高博青李峥吴慧. 基于弹簧质点模型的自由曲面四边形网格平面化研究[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2019, 47(7): 32-39.
[5]	冯佰威冯梅常海超张丽妹. 基于径向基插值的曲面变形方法在船型多目标优化中的应用[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2019, 47(2): 128-136.
[6]	沃焱吴嘉茜. 基于LLE和PSO的快速虹膜图像重构算法[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(1): 97-102.
[7]	金杉金志刚刘永磊. 执勤行车时间的KMP - RBF 融合预测方法[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(3): 35-41,47.
[8]	崔颖宋国娇陈立伟刘述彬王立国. 基于烟花算法降维的高光谱图像分类[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(3): 20-28.
[9]	严利鑫黄珍吴超仲秦伶巧朱敦尧冉斌. 基于危险态势识别的智能车驾驶模式选择[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2016, 44(8): 139-146,154.
[10]	郑灿赫孟广伟李锋周立明孔英秀. 一种基于PSO-DE混合算法的结构可靠性优化设计[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2014, 42(9): 41-45,75.
[11]	林梅金罗飞许玉格. 基于蛙跳粒子群算法的污水生化处理优化控制[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2013, 41(9): 51-57.
[12]	章权温惠英孙博. 适于配送车辆导航路径规划的遍历模型的改进型粒子群优化算法[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2011, 39(8): 109-112,117.
[13]	孙志彬杨小礼黄阜 . 基于模糊数学和粒子群算法的边坡参数反分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2011, 39(6): 137-141.
[14]	杨秋平谢新连裴光石. 考虑船舶航速的船队规划非线性模型[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2011, 39(10): 119-126.
[15]	李猛王道波盛守照. 采用多重启发蚁群优化算法的无人机航迹规划[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2011, 39(10): 37-43.

基于实冰况的船首抗冰强度优化设计

Optimization Design of Bow Ice-Breaking Capability Based on Actual Ice Condition

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价