6 / 2019-04-15 13:42:35

遗传算法结合模型树的球鼻艏参数优化

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对于一定航速下的船舶，选择合适的球鼻艏几何参数可以起到降低阻力，提高航速的作用。本文以KCS集装箱船为研究对象，通过FFD几何重构法、Halton序列设计法建立了100组不同球鼻艏几何参数组合设计空间，利用SHIPFLOW软件获得了每个样本多航速下的兴波阻力系数，采用模型树建立了兴波阻力系数与球鼻艏参数间的非线性关系，并以兴波阻力在多种航速下最小为目标，结合遗传算法进行球鼻艏参数优化。结果表明，采用该方案设计的球鼻艏使得原船型在设计航速下兴波阻力系数降低了4%，总阻力系数降低了1.4%；并且给出了多种航速下兴波阻力的Pareto最优解集，可结合该船的实际航行情况进行优选。利用模型树近似模型结合遗传优化算法对于球鼻艏船型优化的方案不仅较CFD技术结合优化算法进一步提高了优化效率、缩短优化周期，且对球鼻艏参数和兴波阻力之间的非线性关系进行了较清晰的表达，这对今后其他船型球鼻艏的进一步优化研究非常有利。