發(fā)布時間：2022-01-17 17:21

　　隨著全球科技水平的不斷提升,在全球造船行業(yè)中不斷涌現(xiàn)出一批新的設(shè)計方法和新的制造工藝,大大提升了船舶整體設(shè)計和制造的效率。船舶管路設(shè)計是船舶整體設(shè)計過程中最為耗時的設(shè)計部分,為了提高船舶管路設(shè)計人員的設(shè)計效率和質(zhì)量,實現(xiàn)船舶管路設(shè)計智能化,本文提出了一種基于改進(jìn)蟻群算法的船舶管路路徑自動搜索方法。首先本文依據(jù)基本蟻群算法原理,探究了該算法是否能夠應(yīng)用于船舶管路路徑搜索中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)基本蟻群算法搜索出來的路徑過于發(fā)散,無法較好的滿足船舶管路路徑實際設(shè)計情況。其次基本蟻群算法是運用在二維平面內(nèi)最短路徑的搜索,并不適合三維空間內(nèi)搜索最短路徑。針對這種情況,本文創(chuàng)建為改進(jìn)蟻群算法運行的三維算法空間,運用“分解—包圍—再組合”的策略對船舶船艙設(shè)備進(jìn)行簡化處理,然后利用三維空間柵格法對船舶管路布局空間進(jìn)行數(shù)值化。同時對基本蟻群算法進(jìn)行改進(jìn)并設(shè)置改進(jìn)后的算法適應(yīng)度函數(shù),隨后在MATLAB2012中對改進(jìn)蟻群算法進(jìn)行仿真實驗,發(fā)現(xiàn)搜索出來的單根船舶路徑比基本蟻群算法搜索出來的單根船舶管路路徑更加符合實際設(shè)計情況。針對多根船舶管路路徑或者船舶管路分管路徑問題,本文引入?yún)f(xié)同進(jìn)化算法,使協(xié)同進(jìn)化算法與改進(jìn)后的... 

【文章來源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 船舶管路布局國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 SolidWorks二次開發(fā)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作內(nèi)容
第2章 基本蟻群算法的原理及算法運行環(huán)境建模
    2.1 基本蟻群算法數(shù)學(xué)模型
        2.1.1 基本蟻群算法實現(xiàn)流程
        2.1.2 路徑信息素更新
        2.1.3 算法參數(shù)對算法性能的影響
    2.2 算法運行環(huán)境數(shù)字化建模
        2.2.1 船舶設(shè)備維護(hù)空間處理
        2.2.2 船舶設(shè)備模型簡化
        2.2.3 船舶管路布局三維空間處理
    2.3 布局空間表達(dá)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 改進(jìn)蟻群算法以及單根船舶管路仿真分析
    3.1 基本蟻群算法的缺陷
    3.2 單根船舶管路數(shù)學(xué)表達(dá)
        3.2.1 管路適應(yīng)度計算函數(shù)
        3.2.2 管路數(shù)學(xué)模型
    3.3 改進(jìn)蟻群算法
        3.3.1 信息素表示方法及更新規(guī)則
        3.3.2 路徑點的選取原則
        3.3.3 算法停止條件
        3.3.4 改進(jìn)蟻群算法運算流程
        3.3.5 改進(jìn)蟻群算法的實現(xiàn)方式
    3.4 單根船舶管路實驗仿真
    3.5 改進(jìn)蟻群算法敏感性分析
        3.5.1 人工螞蟻數(shù)量對算法性能的影響
        3.5.2 信息素?fù)]發(fā)率對算法性能的影響
        3.5.3 改進(jìn)算法參數(shù)敏感性總結(jié)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于協(xié)同進(jìn)化改進(jìn)蟻群算法的多根船舶管路研究
    4.1 協(xié)同進(jìn)化算法原理
    4.2 多根船舶管路數(shù)學(xué)模型
        4.2.1 管路適應(yīng)度計算函數(shù)
        4.2.2 管路數(shù)學(xué)模型
    4.3 協(xié)同進(jìn)化改進(jìn)蟻群算法模型建立
        4.3.1 種群定義
        4.3.2 進(jìn)化過程
        4.3.3 協(xié)同過程
    4.4 協(xié)同進(jìn)化改進(jìn)蟻群算法流程
    4.5 協(xié)同進(jìn)化改進(jìn)蟻群算法實現(xiàn)方式
    4.6 多根船舶管路仿真實驗
    4.7 本章小結(jié)
第5章 基于SolidWorks二次開發(fā)技術(shù)的船舶管路參數(shù)化設(shè)計
    5.1 SolidWorks2015的API對象
    5.2 SolidWorks二次開發(fā)方法和開發(fā)語言
        5.2.1 開發(fā)方法
        5.2.2 開發(fā)語言
    5.3 船舶管路參數(shù)化建模
    5.4 船舶管路法蘭參數(shù)化建模
    5.5 船舶管路閥門參數(shù)化建模
        5.5.1 密封比壓的計算與校核
        5.5.2 閥體厚度計算與校核
        5.5.3 蝶板中心最小厚度與蝶板強(qiáng)度計算與校核
        5.5.4 蝶閥參數(shù)化建模
    5.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所取得的成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]船舶管路智能布局優(yōu)化設(shè)計[J]. 王運龍,王晨,韓洋,林焰.  上海交通大學(xué)學(xué)報. 2015(04)
[2]基于SolidWorks的尺寸公差參數(shù)化設(shè)計方法[J]. 肖禮志,黃美發(fā),劉夫云.  計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2011(09)
[3]基于動態(tài)蟻群算法的三維管路路徑規(guī)劃[J]. 曲艷峰,蔣丹.  東華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(04)
[4]SolidWorks二次開發(fā)在機(jī)械零件設(shè)計中的應(yīng)用與研究[J]. 馬詠梅,丁行武,李鑫.  機(jī)械傳動. 2010(01)
[5]碰撞檢測中的層次包圍盒算法研究[J]. 孫曉光,王明強(qiáng).  現(xiàn)代制造工程. 2009(04)
[6]基于SolidWorks二次開發(fā)的齒輪參數(shù)化系統(tǒng)設(shè)計[J]. 陳毅.  機(jī)械制造與自動化. 2009(01)
[7]基于復(fù)合層次包圍盒的實時碰撞檢測研究[J]. 朱元峰,孟軍,謝光華,馬文娟.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2008(02)
[8]船舶管路三維布局優(yōu)化的變長度編碼遺傳算法[J]. 范小寧,林焰,紀(jì)卓尚.  中國造船. 2007(01)
[9]SolidWorks二次開發(fā)在運動仿真中的應(yīng)用[J]. 趙艷,裘祖榮.  制造技術(shù)與機(jī)床. 2007(01)
[10]基于協(xié)進(jìn)化的管路系統(tǒng)智能尋徑[J]. 樊江,馬枚,楊曉光.  航空動力學(xué)報. 2004(05)

博士論文
[1]船舶管路自動布置方法及應(yīng)用研究[D]. 董宗然.大連理工大學(xué) 2017

碩士論文
[1]基于SolidWorks二次開發(fā)的選煤設(shè)備參數(shù)化設(shè)計研究[D]. 劉小成.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于知識的巖心鉆機(jī)參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)研究[D]. 王亞.東南大學(xué) 2016
[3]基于遺傳算法的機(jī)艙管路自動布置研究[D]. 高躍峰.大連海事大學(xué) 2014
[4]基于維修性的船舶管路布局優(yōu)化研究[D]. 劉少卿.武漢理工大學(xué) 2010
[5]基于SolidWorks的液壓缸參數(shù)化設(shè)計[D]. 苗燕.東北大學(xué) 2009
[6]專家系統(tǒng)在船舶艙室劃分與布置設(shè)計中的應(yīng)用[D]. 張梅.大連理工大學(xué) 2008



本文編號：3595130