一种改进的多学科协同优化算法及其应用

多学科优化设计（MDO）是当前复杂系统工程设计中研究最活跃的领域。分析了传统多学科协同优化算法解决实际复杂MDO问题计算困难的原因,提出了一种符合工程实际的改进的协同优化算法（NCO）。NCO通过改变协同优化系统级表达形式解决传统协同优化计算成本大、收敛困难等缺陷。通过两个经典MDO测试算例与Alexandrov提出的改进松弛协同优化比较,优化结果表明,NCO能有效提高收敛速率,保证收敛结果的稳定性和可靠性,能更好地满足复杂系统工程优化需要。     

舰船总体设计中的多学科优化技术

MDO（多学科优化设计）技术适用于解决复杂工程系统和子系统的设计优化。为推广多学科优化设计技术在舰船总体设计中的应用,阐述了多学科优化技术的基本理论、研究和发展应用情况,系统介绍了协同优化算法的应用环境、特征和基本原理,将舰船总体设计根据MDO的要求分解为浮态与稳性、水动力性能、造价等5个子学科并进行了学科分析,基于多目标协同优化算法建立了舰船总体优化的数学模型及优化框架。     

舰船总体多学科优化设计系统分解

舰船总体是一个复杂的大系统,具有层次多样性.按一定规则对舰船总体进行多学科设计优化（MDO）的系统分解是MDO的基础.分析舰船总体MDO的系统定义和舰船设计中各个对象、环节之间的耦合关系,以及典型系统对总体方案的影响因素;针对方案阶段舰船总体MDO,对舰船总体进行多学科的系统分解,确定舰船MDO的各系统（学科）,梳理出各子系统间的关系,提出舰船多学科的学科体系,构建系统间的耦合关系图.     

水面舰船航行性能MDO系统顶层设计研究

水面舰船航行性能设计是一个典型的多学科设计优化问题,适宜于采用基于系统工程思想的MDO创新设计理念和方法。文章首先分析了水面舰船航行性能设计领域开展MDO应用研究的重要意义,之后阐述了MDO概念内涵;制定了总体研究思路,确定了系统设计目标、技术指标及顶层设计技术方案,剖析了需要首先解决的若干关键技术,并给出关键技术的攻关建议。     

多学科设计优化技术在舰船设计中的应用

介绍多学科优化设计的主要基本理论、研究和应用状况及发展前景,根据舰船设计特点进行舰船多学科设计优化分析,重点分析舰船结构设计中的多学科设计优化问题,建立优化数学模型是多学科优化设计的重要内容,并对数学模型进行了分析。     

多学科设计优化算法比较及其在船舶和海洋平台设计上的应用

多学科设计优化(Multidiseiplinary Design Optimization,简称MDO)是一种通过充分探索和利用系统中的相互作用的协同机制来设计复杂系统工程和子系统的方法论.多学科设计优化算法是其核心部分,也是研究最活跃的领域.文中首先介绍了MDO算法的定义、分类和发展,然后从算法的来源和目的、优化过程、优缺点、改进方法和应用情况等五个方面对四种基于分解技术的MDO算法进行了综述,进而对比了这四种算法的异同点.最后,针对船舶和海洋平台设计的具体特点,归纳了适合于船舶或海洋平台多学科设计优化的MDO算法所需要具备的特征,并建议使用基于近似模型的协同优化算法或BUSS 2000算法进行船舶和海洋平台的多学科设计优化.     

CGX巡洋舰多学科设计优化模型的再分析

传统的设计螺旋方法由于割裂了学科间耦合,得到的设计往往是满足设计要求的设计而不是最优的设计.多学科设计优化(MDO)方法正是一种能得到最优设计的新设计方法,MDO目前被广泛应用于复杂工程系统的设计中.文中对多学科设计优化的理论进行了简要综述,在此基础上为了演示MDO方法应用于舰船设计,采用iSIGHT对国外的CGX巡洋舰概念设计的13个模块进行了集成,建立了MDO模型并优化,得到了较好的优化解.在此基础上采用神经网络重新建立了该MDO模型,将优化结果和原MDO模型优化结果进行了比较.     

美国海军水面舰船的多学科设计优化（一）

尽管外形优化设计已经在许多工业生产中受到了相当的重视，但对自动优化程序在水动力船舶设计方面的应用还远没有达到相同的水平。与先进的计算流体动力学和优化方法结合在一起，数值计算工具能作为船舶设计的辅助工具，它可增强操纵性能，减低开发和建造成本。本文尝试将一种多学科设计优化(MDO)程序应用于增强现有船舶的性能。现阶段的工作仅仅涉及到水动力优化算法的建模、开发和运算。对于海军水面舰船，本文根据大卫泰勒船模试验池(DTMB)的5415型船模提出并在MDO方法的框架内解决了两学科设计问题的三目标函数优化问题。采用一个很简单的决策系统来对Pareto最优解进行排序，并对所选的设计进行基于梯度的求精优化运算。     

多学科优化设计在半潜式钻井平台设计中的应用

多学科优化设计（Multidisciplinary Design Optimization，MDO）是通过考虑学科之间的相互耦合来挖掘设计潜力，通过系统的综合分析来进行方案的选择和评估的一种应用于工程设计阶段的先进设计理念和设计方法，能够达到提高设计效率，降低设计成本的目的。半潜式钻井平台是具有高复杂度的工程系统，在其方案设计中要考虑到水动力学、结构力学、动力定位、工程应用以及成本分析等多个学科，非常适合于多学科优化设计的应用。以半潜式钻井平台方案设计为例，介绍了如何使用多学科优化设计来考虑影响平台的多个因素之间的耦合关系，以确定平台的主尺度，来获得最佳的平台总体性能；介绍了应用多学科优化设计时的三个重要关键技术：复杂问题的分解、数学建模和近似模型技术。     

水面舰船多学科设计优化(英文)

多学科设计优化(MDO)被认为是目前处理海洋结构物设计的有效方法.中国船舶科学研究中心也开展了将多学科设计优化应用于船舶设计的研究.上一篇文章从船舶设计研究人员的角度出发对多学科设计优化的理论进行了介绍并且对一条发表了的国外舰船的模型进行了优化.在本文中,作者对国内的一艘实船的概念设计建立了多学科设计优化模型,该模型包括快速性、操纵性和船中剖面的总纵强度分析,它有37个设计变量,9个约束和两个目标.iSIGHT9.O被用来集成这些模块并执行优化,最终找到的优化设计不仅提高了该船的快速性,同时减小了船中剖面的截面积.     

舰船安全性设计和管理的探索实践

论述了舰船安全性设计和管理的概念及发展趋势，对应用舰船安全性设计和管理进行了介绍，分析了舰船安全性设计和管理在探索实践中需重点关注的方面，提出了在该方面开展研究的设想。     

多学科设计优化算法研究综述

随着多学科设计优化(Multidisciplinary Design Optimization,MDO)技术的发展,它将成为优化设计的大趋势.为了能够更好地运用MDO来解决船舶设计优化问题,本文对近年来发展的MDO算法进行系统梳理和分类,对发展已较成熟的几种算法进行简要介绍,对新发展的几种特殊算法应用环境、性能特点进行重点介绍;最后,对MDO算法研究存在的不足和今后发展趋势提出了若干建议.     

舰船电子设备环境适应性及其电磁兼容性设计

海洋环境及电磁干扰对舰船控制设备的正常工作影响很大,本文针对船舶舰船控制系统工作时所受到的电磁干扰及使用环境等影响,阐述了控制系统在研制阶段应采取的相应的解决措施。主要针对线路板设计、设备内部布线、电缆选用等方面的防电磁干扰措施以及其工作环境提出了几点方法,确保了舰船控制系统的工作稳定及可靠性。     

水面舰艇流体性能关键技术评估方法研究

为在水面舰艇研制主要设计阶段全面掌握流体性能关键技术研究进展情况,根据流体性能关键技术评估的主要内容,建立流体性能关键技术评估指标体系。在分析常用评估方法适用性的基础上,提出基于层次分析与模糊评估的综合评估方法开展流体性能关键技术评估。实例应用表明,该评估方法适用可行,较科学全面地评价出主要设计阶段流体性能关键技术研究进展,为舰艇总体设计阶段决策提供科学依据。     

基于多Agent的舰船维修系统建模与仿真方法研究

舰船维修系统是一个复杂系统，传统的建模方法难以表现其行为过程，并正确评估其战时保障能力。简要介绍Agent技术在复杂系统建模中的优势及在军事系统中成功运用的范例，指出它是解决舰船维修系统建模与仿真的有效途径。主要讨论舰船维修系统基于Agent技术的建模与仿真，给出船厂Agent的特征模型和舰船技术状态的环境模型，对船厂Agent的活动机制进行研究。并对系统的复杂性做了进一步的阐述，为今后的研究指明了方向。     

舰船隐身技术的研究现状及发展趋势

随着现代探测设备和武器向着高灵敏度、多效应、远距离的发展,舰船的暴露和被命中的概率大幅度提高,严重威胁着舰船的生命力和战斗力。为此,舰船的隐身性能被提升到了前所未有的高度,设计和建造隐身舰船已经成为某些国家追求的目标和发展方向。本研究结合当前舰船隐身技术的研究现状,重点对不同隐身技术及其采取的具体措施等进行了系统的分析,总结了舰船隐身技术的特点,提出了今后舰船隐身技术的研究方向和发展趋势。     

舰船维修信息集成管理与数据运用

介绍了新型军民融合保障模式下、总技术责任单位负责制的舰船维修信息集成管理方案。由总技术责任单位制订故障维修信息记录要求,汇总承修单位现场提交的计划修理信息和定期赴使用方收集的自修、中继级修理、临时性修理信息,录入到事先开发的舰船装备故障维修信息处理系统,形成行业内共享的舰船装备故障及故障维修信息数据库,为后续修理排故、远程技术保障支援系统、舰船研制综合保障设计、后续舰船研究设计改进提高等提供基础数据。