多学科设计优化在自升式多功能平台概念设计中的应用

发布时间：2017-10-08 03:34

  本文关键词：多学科设计优化在自升式多功能平台概念设计中的应用

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【摘要】：随着我国经济持续快速发展,对油气资源的消耗也与日俱增,有限的陆地油气资源已远远不能满足需求,油气供求矛盾非常突出。我国拥有约一百三十万平方千米的大陆架,蕴含着丰富的油气资源。传统平台工作工况单一、效率底、经济耗费量大。在此背景下,本文开展自升式多功能平台的概念设计工作。自升式多功能平台是具有高复杂度的工程系统,在设计中涉及多个学科,学科之间有很大的耦合性,而传统设计方法是串行理论,割裂了学科之间的关系,很难获得最优方案,而且设计工作需要螺旋推进,耗时又耗力。国外航空航天领域的专家最先提出了解决这一问题的设计方法一多学科设计优化,这种方法充分考虑各学科间的协同效应,在飞机、鱼雷、船舶等复杂工程的设计中得到了广泛的认同并取得了一定的应用。所以说将多学科设计优化方法引入到自升式多功能平台的概念设计中有着很好的工程应用意义。论文主要研究多学科设计优化方法在自升式多功能平台概念设计中的应用,具体内容如下：(1)介绍了并行子空间优化算法、协同优化算法和两级系统合成法这三种多学科优化算法,结合船舶与海洋平台设计问题的特点确定选用协同优化算法对多功能平台进行多学科设计优化。(2)在传统设计流程的基础上提出基于多学科设计优化技术的海洋平台设计流程,并结合自升式多功能平台的特点建立其评价指标体系,为多功能平台设计工作打下基础。(3)对自升式多功能平台进行学科分析,并建立相应的数学模型,以Isight软件为平台,对初始方案进行了优化,得出最终优化结果,验证多学科优化技术在自升式多功能平台概念设计中的工程适用性。
【关键词】：多功能平台 评价体系 协同优化 MDO Isight
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE951
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 选题背景与意义8-10
• 1.2 多学科设计优化技术发展概况10-11
• 1.3 论文主要内容和结构11-13
• 2 多学科设计优化技术概述13-27
• 2.1 引言13-15
• 2.2 多学科设计优化技术研究体系15-18
• 2.3 多学科设计优化算法18-26
• 2.3.1 并行子空间优化算法19-21
• 2.3.2 协同优化方法21-23
• 2.3.3 两级系统合成法23-25
• 2.3.4 优化算法的对比与选择25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 3 自升式多功能平台设计27-40
• 3.1 引言27
• 3.2 自升式多功能平台27-29
• 3.2.1 自升式多功能平台介绍27-28
• 3.2.3 目标平台介绍28-29
• 3.3 自升式多功能平台概念设计29-35
• 3.3.1 自升式平台设计原则和要求29-30
• 3.3.2 自升式多功能平台设计方法30
• 3.3.3 自升式平台传统设计流程30-34
• 3.3.4 基于多学科设计优化的设计流程34-35
• 3.4 自升式多功能平台评价指标体系35-39
• 3.5 本章小结39-40
• 4 自升式多功能平台多学科设计优化分析40-49
• 4.1 引言40
• 4.2 设计变量选取40-41
• 4.3 学科分析41-47
• 4.3.1 浮性学科42-43
• 4.3.2 稳性学科43-45
• 4.3.3 机动性学科45-46
• 4.3.4 工程应用学科46-47
• 4.3.5 成本学科47
• 4.4 多学科设计优化分析思路47-48
• 4.5 本章小结48-49
• 5 基于Isight的多功能平台设计优化49-57
• 5.1 引言49
• 5.2 平台多学科优化设计协同优化框架49-50
• 5.3 平台多学科设计协同优化数学模型50-52
• 5.4 基于Isight的优化及结果分析52-56
• 5.5 本章小结56-57
• 6 总结57-59
• 6.1 全文总结57-58
• 6.2 研究展望58-59
• 参考文献59-61
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况61-62
• 致谢62-63

【参考文献】

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本文编号：991790