174,000m3液化天然氣船結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計研究.pdf

1、隨著當前能源形勢日益緊張，人們逐漸把目光從傳統(tǒng)的石油、煤炭中轉(zhuǎn)移到清潔、高效、優(yōu)質(zhì)的天然氣上。液化天然氣需求的增長也進一步推動了以液化天然氣船為運輸方式的貿(mào)易量大增。但隨著需求的增加，液化天然氣船的船型也越來越大，建造成本也逐漸增加。因此，為了降低船舶建造成本，開展液化天然氣運輸船的結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作有著重要的意義。
　　本論中以一艘174,000m3液化天然氣船為研究對象，選取適用于薄膜型液化天然氣船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的方法。在此基礎上，

2、對遺傳算法中的選擇、交叉、變異、迭代等進行改進，得到改進遺傳算法（G$）；運用信息素更新原則對蟻群算法（$CO）進行改進，得到蟻群系統(tǒng)算法（$CS）?；诟倪M后的遺傳算法并結(jié)合蟻群系統(tǒng)算法（$CS）得到改進的遺傳—蟻群系統(tǒng)算法（G$-$CS）。利用M$7L$B軟件對改進遺傳算法和改進遺傳—蟻群系統(tǒng)算法在薄膜型液化天然氣船液貨艙結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化計算，得到優(yōu)化結(jié)果。最后，為驗證改進遺傳—蟻群系統(tǒng)算法的可靠性，運用有限元軟件對液貨艙優(yōu)化前及優(yōu)

3、化后的艙段強度進行了計算分析。本文主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）基于遺傳算法相關理論知識，對遺傳算法中的選擇、交叉、變異、迭代進行改進設計，得出改進遺傳算法。利用改進后的遺傳算法，對薄膜型液化天然氣船進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化計算。首先選取174,000m3液化天然氣船中橫剖面，其次以縱向板剖面積最小為目標函數(shù)，最后結(jié)合《薄膜型液化天然氣運輸船檢驗指南》等規(guī)范確立了約束條件，利用M$7L$B軟件對改進的遺傳算法進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化計算，得出優(yōu)化后的剖面

4、積減少了3.8％。
　?。?）基于蟻群算法的基本理論以及基本流程，并對蟻群算法進行了改進，得到蟻群系統(tǒng)算法（$nt Colony System Optimization簡稱$CS），并將改進的遺傳算法與蟻群系統(tǒng)算法相結(jié)合，得到改進的遺傳—蟻群系統(tǒng)算法(G$—$CS)，采用該優(yōu)化算法對174,000m3液化天然氣船船中橫剖面縱向板進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計，得出優(yōu)化后的液貨艙中剖面積減少了8%，相比采用改進的G$優(yōu)化效果更好。
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