船舶总体性能优化设计研究综述

摘 要：船舶整体的性能设计主要值得是参照相关的研制任务书，景观分析和论证，以及计算还有试验与绘图的工作，提供相关的技术资料，使其能够对单位的设计的需要给予满足，保证造船厂可以真正的造出性能非常好的船舶。总的来说，船舶整体性能设计工作主要分为了整体的设计与局部设计。其中，整体设计其自身的任务是对设计里的主尺度方案等进行处置，其中主要包含了船体型线和上层建筑，以及结构形式与动力装置还有电子设备与武器系统选型等比较基础的问题；局部设计主要是在进行整体设计的基础上去完成细化的设计。

关键词：船舶；总体性能；优化设计

对船舶整体的性能优化进行设计，可以说国内外分别对其自身的进展情况进行了研究和介绍，并且对于船舶自身的性能优化设计存在的特点进行分析，对于船舶自身的性能优化设计使用的相关方法给予保证，最后提出了对船舶整体性能给予优化设计過程中所需要进行研究的重点问题，使其能够对船舶自身的性能优化设计起到一定的引导作用。

1 船舶总体性能优化设计主要特点

船舶整体性能在进行优化设计过程中具备的特点：

1.1 矛盾错综复杂

因为船舶本身存在的内部的矛盾非常的错综并且十分的复杂，这种情况使得船舶整体的性能在进行优化设计的过程中变得非常的复杂。比如在排水量并不会产生变化的情况下，船舶自身的负重量和船舶航速彼此产生的矛盾，船舶自身的耐波性和初稳性彼此产生的矛盾，船舶航向的稳定性以及操纵自身灵活彼此产生的矛盾等。在船舶自身整体性能进行优化设计的过程中，应该适当的对于存在的这些比较错综的问题和矛盾进行处置，不可以单一的使用折中的方式对其进行处置，需要按照其自身的相关原则：使得整体去服从与局部；次要的矛盾主要是与主要矛盾进行服从；整体耗能经济效益相互服从，同时使用最小的代价去获得更多的利益。

1.2 问题具有多解性

可以说设计比较成功的一艘船舶，其自身整体的性能方案需要极大程度的对于研制任务书里所涉及到的相关战术以及技术性能上的指标需要给予满足。因此，对于相同的设计目标来讲，经常会设计出的非常多的方案，使其都可以对于同一设计目标需要给予满足，所以要求对于多个方案完成合理的分析以及评估，决策部门能够按照相关的任务需要以及具体的情况，从需要进行选择的设计方案里选择出最适宜的设计方案。

2 船舶总体性能优化设计重点的问题

船舶整体性能优化设计过程中存在的关键问题主要有以下的几个方面：

2.1 明确设计变量

设计变量也被叫做决策的变量，其主要值得是在进行设计的时候能够自由去进行选择的单独的变量。设计变量其自身的数目需要适当去对其进行控制，尽管设计变量自身的数目不断的提升，设计上的自由度则会优速提升并设计的效果也会非常的理想，可是当设计变量的数目比较大的话会使得相关的问题变得非常的复杂并且设计的时间也会有所延长。在具体对其进行设计的时候，在对工程需要给予满足的情况下，需要尽可能的降低设计变量自身的个数。此外，设计变量需要选择和目标函数以及约束条件直接进行联系的和对于设计船舶自身特征并且相互之间能够单独存在参数加以反应。

2.2 建立目标函数

目标函数主要是选择设计变量去进行设计的数学关系式去对设计的目标给予表达，目标的函数可以说是对设计方案自身优劣程度进行评价的主要参照，选择目标函数的时候应该对于若干个设计的准则去进行同时的考量，比如进行一艘船舶设计的时候，不仅仅应该对其自身是不是存在非常高的经济效益给予满足，并且还需要对航速高和造价低的要求给予满足，所以在对于目标函数进行选择的时候可能是整个多目标进行过程里非常主要的一个决策点。

2.3 表达约束条件

在船舶整体性能进行优化设计的过程里，设计变量可以说经常会受到一些条件的制约，这压根的一种制约在数学上也被叫做约束的条件。约束的条件能够被非常界限约束以及性能的约束等两种，其中的界限约束主要指的是设计变量自身所允许的变化范围，比如其自身的长宽比能够对7.0

3 结论

近几年伴随着国内外造船行业在竞争上的不断激化，造船界开始去积极的寻找生产效率相对较高的对于船舶进行设计的方式，本文主要针对船舶自身的整体性能优化设计方式的有关研究去完成相关的梳理和总结，通过对于这种方式从船舶整体性能优化设计上的相关特点以及核心方式等两个方面去进行相关的分析，提出了使用这种方式需要进行研究的重点问题，对完成船舶整体体性能优化设计具备非常好引导作用。

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作者简介：谭奔（1988），男，汉族，江西余干县人。