基于三维建模的船舶管路布局优化设计

发布时间：2024-04-16 00:18

　　船舶管路设计属于船舶设计不可或缺的一部分,其布局错综复杂,空间形式多样,主要表现形式分为单管路、分支管路和多管路。在实际工作中,管路的设计时常会出现干涉、返工等情况,管路设计的速度、质量及设计效果等直接影响着船舶的建造成本。因此,需要考虑系统研究管路设计领域的智能设计方法理论,使管路的设计向着人性化、自动化、智能化方向发展。基于此,本文对于船舶管路的优化设计方法进行了探究。针对船舶布管的具体问题,本文结合实际布管过程中的流程,归纳总结船舶管路的布局规则,并在这些规则的基础上,建立管路布局问题的数学模型,以“广义障碍”的视角对障碍物进行数学建模,采用适当的简化策略,构建管路布局过程所需要的空间模型。在建立模型的基础上,采用数学分析法对于粒子群算法的收敛性能进行了评价,并使用改进后的算法分别对船舶的单管路和分支管路问题进行了研究,验证了改良后的算法在技术方面的可行性和性能方面的优越性。针对船舶的单管路布局问题,本文在借鉴经典的遗传算法优点基础上,引进粒子群算法,对遗传算法中的选择策略进行改进,使得每个粒子都与算法中的全局最优粒子和局部最优粒子交叉,再随机选择这两种杂交后的粒子进行变异操作,...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 选题可行性分析
    1.3 船舶管路布局优化设计国内外研究现状
        1.3.1 布局问题研究现状
        1.3.2 智能算法研究现状
    1.4 本文主要研究内容
2 船舶管路布局规则及空间仿真建模
    2.1 船舶管路设计流程
        2.1.1 初步设计
        2.1.2 详细设计
        2.1.3 生产设计
    2.2 船舶管路布局规则总结
        2.2.1 船舶管路布局规则来源
        2.2.2 船舶管路布置规则总结
    2.3 船舶管路仿真模型及布局空间表达
        2.3.1 管路布局问题数学模型
        2.3.2 障碍物数学模型
        2.3.3 设备模型简化策略
        2.3.4 管路模型简化策略
        2.3.5 布局空间的表达
    2.4 小结
3 基于粒子群遗传算法的船舶单管路布局优化设计
    3.1 引言
    3.2 粒子群算法
        3.2.1 粒子群算法的基本模型
        3.2.2 粒子群算法的收敛性能分析
        3.2.3 粒子群算法与遗传算法结合方式比较
    3.3 基于粒子群遗传算法的船舶管路布局优化设计
        3.3.1 方法设计
        3.3.2 算法流程
        3.3.3 算例验证
    3.4 数值仿真实验及结果分析
        3.4.1 实验平台
        3.4.2 问题描述
        3.4.3 实验结果
    3.5 小结
4 基于粒子群遗传协同进化算法的船舶分支管路布局优化设计
    4.1 引言
    4.2 协同进化算法
        4.2.1 协同进化算法分类
        4.2.2 协同进化算法框架
        4.2.3 船舶分支管路的协同进化
    4.3 基于粒子群遗传协同进化算法的船舶分支管路布局优化设计
        4.3.1 基本思想
        4.3.2 方法设计
        4.3.3 算法流程
    4.4 数值仿真实验及结果分析
        4.4.1 实验平台
        4.4.2 参数设置
        4.4.3 问题描述
        4.4.4 实验结果及分析
    4.5 小结
5 基于CATIA的船舶管路自动生成系统
    5.1 引言
    5.2 船舶管路自动生成系统的技术准备
        5.2.1 应用开发平台
        5.2.2 编程语言选择
    5.3 基于CATIA的船舶管路自动生成系统结构
    5.4 基于CATIA的船舶管路自动生成系统操作说明
        5.4.1 船体的快速生成
        5.4.2 船舶管路智能布局
    5.5 小结
6 结论
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3956163