船体型线多学科设计优化PDF电子书下载

第1章 多学科设计优化的基本理论 1

1.1 多学科设计优化理论的发展 1

1.1.1 多学科设计优化的基本思想和内涵 1

1.1.2 多学科设计优化的研究发展概况 2

1.2 多学科设计优化的基本概念 4

1.2.1 多学科设计优化的定义 4

1.2.2 多学科设计优化的基本描述 5

1.2.3 多学科设计优化的特点 6

1.3 多学科设计优化的研究内容和方法 10

1.3.1 多学科系统建模 10

1.3.2 设计过程重分析 10

1.3.3 近似方法 10

1.3.4 敏度分析方法 11

1.3.5 分解方法 11

1.3.6 求解策略 11

1.3.7 集成平台及界面 11

1.3.8 优化算法 12

参考文献 12

第2章 船体型线设计原理与方法 14

2.1 船体型线的主要特点及地位 14

2.2 船体型线设计的基本方法 14

2.3 船体型线多学科设计优化的基本问题 17

2.3.1 传统船舶设计方法的不足 17

2.3.2 船型多学科设计优化关键问题 20

2.4 船体型线优化的国内外研究进展 21

2.4.1 国内船型优化研究进展 21

2.4.2 国外船型优化研究进展 23

参考文献 32

第3章 船型参数化建模技术 38

3.1 概述 38

3.1.1 参数化建模的基本思想 38

3.1.2 参数化驱动的数学模型 38

3.1.3 参数化建模的方法 39

3.2 船体型线建模方法 41

3.2.1 部分参数化建模方法 43

3.2.2 完全参数化建模方法 48

3.2.3 不同建模方法的比较 50

3.3 船型融合方法及程序的开发 50

3.3.1 理论基础 51

3.3.2 船型修改融合方法 52

3.3.3 模型生成器的开发 54

3.3.4 船型融合程序验证 56

参考文献 64

第4章 船舶水动力性能分析及优化系统重构 67

4.1 概述 67

4.2 水动力性能学科分析 68

4.2.1 阻力性能分析 68

4.2.2 耐波性能分析 74

4.2.3 操纵性能分析 81

4.3 船舶水动力性能多学科设计优化集成 85

4.3.1 数据集成 85

4.3.2 过程集成 87

4.4 多学科设计优化解耦方法 94

4.4.1 多学科可行方法 94

4.4.2 单学科可行方法 95

4.4.3 协同优化算法 96

4.4.4 并行子空间优化算法 98

4.5 船型优化系统的重构 100

参考文献 105

第5章 近似方法及变复杂度方法 106

5.1 概述 106

5.2 近似方法 107

5.3 变复杂度方法 112

5.4 变复杂度方法在船型优化中的应用 113

5.4.1 船型优化变复杂度建模 113

5.4.2 系统优化模型 113

5.4.3 优化结果 116

参考文献 117

第6章 多学科设计优化方法 118

6.1 传统的优化方法 118

6.1.1 无约束优化算法 118

6.1.2 有约束优化方法 121

6.1.3 传统全局优化方法 122

6.1.4 多目标优化方法 123

6.2 现代优化方法 124

6.2.1 模拟退火算法（Simulated Annealing,SA） 125

6.2.2 遗传算法（Genetic Algorithms,GA） 128

6.2.3 多目标遗传算法 133

6.3 优化方法混合策略 141

6.3.1 船型优化对优化方法的要求 141

6.3.2 混合优化方法 143

6.4 数学函数的测试实例 145

参考文献 147

第7章 船舶多学科设计优化计算环境 148

7.1 MDO计算环境需求 148

7.2 MDO集成框架 151

7.2.1 iSIGHT 151

7.2.2 ModelCenter 153

7.2.3 AML 154

7.3 MDO计算环境实例分析 156

7.3.1 美国DD-21驱逐舰多学科设计优化环境体系结构 156

7.3.2 美国国家宇航局AEE工程环境 158

7.4 船舶多学科设计优化计算环境体系结构的开发 161

参考文献 162

第8章 船体型线多学科设计优化平台的开发 163

8.1 多学科设计优化平台功能需求分析 163

8.1.1 船型主尺度的确定对MDO的需求 163

8.1.2 船型精细优化对MDO的需求 165

8.2 多学科设计优化平台的框架设计 165

8.3 平台模块的详细设计 167

8.4 平台的使用 180

8.5 SHIPMDO平台实例测试 187

8.5.1 9000t油船的多学科设计优化（0水平优化） 187

8.5.2 46000t油船耐波性能优化（0水平优化） 192

8.5.3 46000t油船阻力、操纵、耐波性能综合优化（0水平优化） 193

8.5.4 1300TEU集装箱船球鼻首阻力性能优化及模型试验（1水平优化） 196

参考文献 204