文档介绍：天津大学
硕士学位论文
基于蚁群算法的集装箱船结构优化设计
姓名:张群站
申请学位级别:硕士
专业:船舶与海洋结构物设计制造
指导教师:郭振邦
20070101
中文摘要关键词:集装箱船结构优化蚁群算法结构可靠性随着全球贸易的快速增长,以高效、便捷为特点的集装箱船运输逐渐赢得了运输市场,并成为航运业发展的主流。本文针对集装箱船在的结构特点以集装箱船结构重量最小为优化目标,确定影响重量的设计变量,将集装箱船沿船长方向分割成多个单元,从而求出应力分布以进行安全校核。在优化方面,采用了新兴的可以求解函数全局最优解的改进蚁群算法,该方法搜索能力强、精度高,且易于通过计算机程序实现、便于移植,具有广泛的适用性以及良好的发展前景。针对实例所编写的改进蚁群算法通过语言编程实现,程序采用了模块式的结构,每个模块的独立性强,对其中任何一个进行修改不会影响其他模块的正常运行,利用该程序对本文中的实例进行计算表明了蚁群算法能够适用于船舶的结构优化设计,并能取得很好的优化结果。
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学位论文作者签名:球彳、髟糁签字醐∞辏侣奕尸学位论文作者签名:鸯气弩诱刁年/月甲日签字日期:辏聑罗日独创性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为获得苤鲞盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解墨鲞叁堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权叁鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。签字日期:C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签名:
第一章绪论研究背景、⒄集装箱船船体结构优化设计研究是船舶工程中一个有难度而富有挑战性的重要研究方向,它不仅是船舶工程面临的重要工程技术问题,而且涉及诸多学科的交叉的基础性问题。近年来,国内外对此进行过一些研究,但鉴于问题本身的复杂性,这些研究成果尚远远不能满足目前与将来的工程实际要求。由于集装箱船船体本身以及荷载的复杂性和区域性,国外的一些研究成果可以借鉴,但该方向有许多基础性的问题有待深入研究和解决。集装箱船的出现是船型的一次革命性突破,能够大大缩短货物的装卸时间,提高其作业效率。集装箱船作为海上货物运输的一种主要船型,航速高、装卸快、停靠码头时间短,以其独有的优势越来越受到航运界和造船界的重视,集装箱船的拥有数量和总吨位己成为一个国家海上运输能力的重要标志之一。集装箱船的发展仍在朝着大型化、多箱位前进。自年美国率先在海上开展集装箱运输迄今,集装箱船的发展主要经历了四个阶段:年代,横穿太平洋、大西洋的总吨集装箱船可装载颉疷,这是第一代集装箱船。进入年代,。年石油危机以来,第二代集装箱船被视为不经济船型的代表,故而被第三代集装箱船取代,,但由于增大了船体尺寸,提高了运输效率,致使集装箱的装载数达到了虼耍谌歉效节能型船。年代后期,集装箱船的航速有了进一步的提高,集装箱船大型化的限度则以能通过巴拿马运河为准绳,这一时期的集装箱船被称为第四代。第四代集装天津大学硕士学位论文
.跋浯耸涫谐》⒄瓜肿%;大功率柴油机的研制,大大降低了燃料费,又由于船舶自动化程度的提高,箱船集装箱装载数量增加到个。由于采用了高强度钢,船舶重量减轻了减少了船员人数,集装箱船经济性进一步提高。第五代集装箱船的先锋是德国船厂建造的铱勺霸集装箱船,这种集装箱船的船长/船宽比增大为,被称为第五代集装箱船。年春季竣工的号集装箱船,最多可装载U飧级别的集装箱船拉开了第六代集装箱船的序幕。集装箱船运输始于年代中期,在短短的几十年中,得到了迅速的发展。随着国际经济和航运事业的飞速发展,从事国内和国际运输的船舶越来越多。根据国际货币基金组织的资料,年新船交付运力约万ぜ约騎,远远高于年万男麓桓对肆Α<跋浯跷镌输凭其独特的优越性,在航运领域中充当着举足轻重的角色。集装箱运输以其高效、便捷、安全等特点,赢得了运输市场,并成为航运业发展的主流;另外,随着全球贸易的快速增长,集装箱海运量特别是亚洲地区集装箱海运量的急剧增加,也导致了集装箱船运力需求猛增,并成为集装箱船市场兴旺的主要原因。现在世界贸易%的货物由海运承担,绝大多数货物集装箱运输都可以承运。据统计,近年来,全球贸易量每增加ィ跋淞考丛黾%。去年中国集装箱进出口吞吐量已经达到万标