本文關鍵詞：基于改進遺傳算法的船舶管路設計

  更多相關文章： 船舶管路設計 仿真建模 迷宮算法 遺傳算法 分支管路規(guī)劃

【摘要】：船舶管路系統(tǒng)設計作為船舶詳細設計過程中的重要組成部分,占據(jù)了超過50%的設計工時。鑒于船舶艙室內(nèi)部環(huán)境復雜、管路系統(tǒng)種類眾多及復雜約束條件的存在,完全依靠設計人員的經(jīng)驗知識設計管路系統(tǒng)會導致設計效率低下,且布局質(zhì)量難以保證。集成了人工經(jīng)驗知識的船舶管路智能規(guī)劃的實現(xiàn)可以有效的提高船舶管路設計效率,對船舶制造業(yè)競爭力的提高具有重要的工程意義。針對以上問題,本文圍繞布局空間環(huán)境建模、兩點管路路徑規(guī)劃、分支管路路徑規(guī)劃及船舶管路智能設計系統(tǒng)搭建等方面展開研究,主要工作如下:首先,建立布局空間仿真模型。分析船舶管路布局空間特性,面向設備的操作性和維護性需求對設備進行擴充建模,利用“分離-簡化-再組合”策略構建簡化模型,并基于柵格法表達布局空間,構建布局空間三維實體仿真模型。然后,構建兩點管路路徑規(guī)劃算法框架。基于輔助點概念和方向優(yōu)先策略對迷宮算法進行改進,并實現(xiàn)其與遺傳算法的融合;定義了管路路徑定長度編碼方法、種群初始化方法、適應度函數(shù)建立方法并完成遺傳算子的設計。基于兩點管路路徑規(guī)劃方法,構建分支管路路徑規(guī)劃算法框架。重點闡述了分支管路路徑編碼方法、種群初始化方法及分支管路種群的交叉和變異策略。仿真試驗驗證了所提出算法的有效性和高效率。最后,搭建了船舶管路智能設計系統(tǒng),并進行應用實例驗證�；赩isual Studio開發(fā)平臺集成了Mablab和SolidWorks,實現(xiàn)從空間參數(shù)設定、管路路徑規(guī)劃到管路三維可視化的智能化設計,開發(fā)智能設計系統(tǒng)。應用實例驗證了所提出的船舶管路布局方法的可行性和有效性,以及對工程實際的指導意義。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U664.84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄒玉堂;任光;路慧彪;;船舶管路布置仿真模型簡化[J];上海海事大學學報;2010年01期

2 范小寧;林焰;紀卓尚;;多蟻群協(xié)進化的船舶多管路并行布局優(yōu)化[J];上海交通大學學報;2009年02期

3 唐云嵐;趙青松;高妍方;陳英武;;Pareto最優(yōu)概念的多目標進化算法綜述[J];計算機科學;2008年10期

4 范小寧;林焰;紀卓尚;;船舶管路三維布局優(yōu)化的變長度編碼遺傳算法[J];中國造船;2007年01期

5 馮軍,應文燁,陳賓康;基于遺傳算法三維管路布置設計方法[J];交通與計算機;2004年03期

6 樊江,馬枚,楊曉光;航空發(fā)動機外部管路自動敷設研究[J];機械設計;2003年07期

7 高曙明,萬華根,彭群生;Constraint-Based Virtual Solid Modeling[J];Journal of Computer Science and Technology;2000年01期

8 王金敏,查建中,王愛虎,董明,章節(jié)笑;復雜物體間的距離[J];計算機輔助設計與圖形學學報;1997年01期

9 王金敏，查建中，王愛虎，段國林;一種生成物體八叉樹模型的新算法[J];河北工業(yè)大學學報;1996年02期

10 戴佐，查建中，倪中力;三維布局中八叉樹節(jié)點的快速分解算法[J];軟件學報;1995年11期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李光;液壓集成塊集成化智能化設計理論與方法[D];天津大學;2012年

2 路慧彪;基于仿真的船舶機艙管路三維自動布置方法研究[D];大連海事大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉少卿;基于維修性的船舶管路布局優(yōu)化研究[D];武漢理工大學;2010年

2 鄔君;基于協(xié)同進化的船舶分支管路空間布局優(yōu)化[D];大連理工大學;2008年

3 曾毅;基于維修性設計的可達性分析評價技術研究[D];國防科學技術大學;2007年

，

本文編號：1281529