基于物理规划的多目标优化算法及其在船型优化中的应用

基本信息
批准号:51479150
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:刘祖源
学科分类:
依托单位:武汉理工大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:罗薇,程细得,郝寨柳,沈通,董素贞
关键词:
物理规划多目标优化船型优化
结项摘要

Ship hydrodynamic performance comprehensive optimization often includes many objectives. How to consider the conflicts among the performances to obtain the ship form whose performances are all good, has become a research hotspot at home and abroad. At present, many researchers solve these problems by multi-objective optimization algorithm based on physical programming. This algorithm is able to obtain evenly distributed Pareto front for simple numerical example, but it still has some disadvantages when applying in complex engineering problems, mainly including that the number of Pareto solutions can not to be arbitrarily set, the search positions of pseudo-preference structures are not even and the search range is limited. To overcome these problems, this project focus on the researches about the smoothness of preference function in physical programming, the search range of the pseudo-preference structure in physical programming and the number and evenness of the Pareto solutions. By these researches, this project will propose an efficient multi-objective optimization algorithm based on physical programming, and apply the algorithm in ship hydrodynamic performance comprehensive optimization to significantly improve the efficiency and quality of ship optimization. The research results of this project not only have important effects on the development of innovation ship form and application process acceleration of ship form optimization, but also can provide a reliable multi-objective optimization algorithm for complex product in other engineering field.

船舶水动力性能综合优化常含有多个指标,如何综合考虑各性能指标之间的矛盾冲突,获得各性能综合兼优的船型,是国内外的研究热点。目前,大多学者采用基于物理规划的多目标优化算法求解这类问题。该算法对于简单的数值算例可以得到均匀分布的Pareto前沿,但应用于复杂工程问题时却存在诸多不足,主要包括Pareto解个数不能随意设定、伪偏好结构的搜索位置分布不均和搜索范围有限等问题。为解决这些问题,本项目重点开展物理规划偏好函数光顺性、物理规划伪偏好结构搜索范围及Pareto解数量及均匀性等研究。通过以上研究,拟提出一种高效的基于物理规划的多目标优化算法,并将其应用于船舶水动力性能综合优化中,以显著提高船型优化效率和质量。本项目的研究成果不仅对创新船型研发、加速船型优化的工程化应用进程具有重要意义,而且也可为其他工程领域的复杂产品优化提供一种可靠的多目标优化算法。

项目摘要

船舶水动力性能综合优化常含有多个指标,如何综合考虑各性能指标之间的矛盾冲突,获得各性能综合兼优的船型,是国内外的研究热点。目前,大多学者采用基于物理规划的多目标优化算法求解这类问题。该算法对于简单的数值算例可以得到均匀分布的Pareto前沿,但应用于复杂工程问题时却存在诸多不足,主要包括Pareto解个数不能随意设定、伪偏好结构的搜索位置分布不均和搜索范围有限等问题。为解决这些问题,本项目重点开展物理规划偏好函数光顺性、物理规划伪偏好结构搜索范围及Pareto解数量及均匀性等研究。通过以上研究,拟提出一种高效的基于物理规划的多目标优化算法,并将其应用于船舶水动力性能综合优化中,以显著提高船型优化效率和质量。本项目的研究成果不仅对创新船型研发、加速船型优化的工程化应用进程具有重要意义,而且也可为其他工程领域的复杂产品优化提供一种可靠的多目标优化算法。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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