[发明专利]一种油船和散货船的中横剖面结构的尺寸优化系统

说明书

本发明实施例公开了一种油船和散货船的中横剖面结构的尺寸优化系统，系统的建立步骤包括：通过板厚自动迭代循环模型进行船舶的中横剖面板厚的初步调整；通过型材规格优选工具筛选出合适的船舶型材库；定制基于型材库的船舶中横剖面结构尺寸优化标准模板，构建尺寸优化系统，本发明先对中横剖面板厚初步调整，然后筛选构建合适的船舶型材库，最后利用定制的船舶中横剖面结构尺寸优化标准模板，采用基于型材库的构件优化方法，显著提升了船舶型材的优化效率，寻优效率高，能更快地为船舶筛选出合适的型材。

技术领域

本发明涉及船舶设计领域，尤其涉及一种油船和散货船的中横剖面结构的尺寸优化系统。

背景技术

在船舶结构优化设计中，中横剖面构件尺寸优化应用最为广泛。基于规范描述性要求的二维横剖面尺寸设计仍然是船舶结构设计初期的主要方法，规范描述性计算通常采用船级社软件。

目前，对油船和散货船中横剖面结构尺寸优化的研究较多，但较少考虑共同结构规范(CSR：Come Structural Rule)中的多种约束条件和载荷，优化结果通常不能完全满足规范要求和实际应用。随着船舶结构规范的不断更新，为了在实船构件尺寸优化中同时考虑多种优化约束条件，基于现有船级社规范软件实现构件尺寸的自动优化成为最佳方案。

对于油船和散货船中横剖面结构尺寸优化问题，设计变量多为离散值，CSR规范约束条件的非线性程度较高，通常采用智能优化算法寻优。对剖面整体优化时，由于构件数目多，设计变量和约束条件的规模较大，智能优化算法所需的寻优迭代次数多，不可行解的比例非常高，寻优效率较低，甚至得不到最优解。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种油船和散货船的中横剖面结构的尺寸优化系统，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种油船和散货船的中横剖面结构的尺寸优化系统，系统的建立步骤包括：

S100、通过板厚自动迭代循环模型进行船舶的中横剖面板厚的初步调整；

S200、通过型材规格优选工具筛选出合适的船舶型材库；

S300、定制基于型材库的船舶中横剖面结构尺寸优化标准模板，构建尺寸优化系统。

优选地，所述中横剖面板厚的初步调整包括依据规范计算得到的板厚、板的弯曲应力和板的剪切应力的相对比例关系，进行板厚的自动迭代循环，自动迭代循环的次数不超过十次。

优选地，所述船舶型材库的建立步骤包括：

S201、依据型材腹板和面板尺寸的取值范围，生成初始型材库；

S202、对初始型材库进行筛选，得到船舶型材库。

优选地，所述初始型材库的筛选步骤包括：

参考船舶的规范型材构件的细长比要求，对初始型材库内的型材规格进行第一轮筛选；

依据型材的剖面模数和截面面积，对第一轮筛选后的型材进行第二轮筛选。

优选地，第二轮初步筛选后，当型材规格数大于1000或小于2时，通过浮动筛选系数对型材库进行再次筛选，直至型材规格数在2-1000内。

优选地，所述基于型材库的船舶中横剖面结构尺寸优化标准模板是采用通用优化平台软件集成船级规范校核软件，以板厚和型材规格为设计变量，从所述船舶型材库内筛选出型材，对油船和散货船的中横剖面结构尺寸展开优化。