1、船體結(jié)構(gòu)的“輕量化”是船舶設(shè)計(jì)過(guò)程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，較少的船體鋼材用量可使船舶擁有更大的載重量，可為船東、船廠雙方帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。船體結(jié)構(gòu)在不改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)形式下的優(yōu)化屬于結(jié)構(gòu)尺寸的組合優(yōu)化問(wèn)題，但由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件數(shù)目眾多，組合方案數(shù)目變的十分龐大，難以使用枚舉法完成優(yōu)選。近年來(lái)興起的人工智能算法在組合優(yōu)化問(wèn)題上顯示出良好效果，因此，本文使用一種基于雙點(diǎn)交叉和單點(diǎn)變異的改進(jìn)混合粒子群算法對(duì)船體結(jié)構(gòu)進(jìn)行尺寸優(yōu)化。并通過(guò)四種常用的基準(zhǔn)函數(shù)和旅

2、行商問(wèn)題對(duì)該改進(jìn)策略下的算法進(jìn)行有效性驗(yàn)證，均表現(xiàn)出良好的效果：特別是在解決龐大數(shù)量可能路徑旅行商問(wèn)題上，得到最優(yōu)解的次數(shù)明顯高于標(biāo)準(zhǔn)形式下的粒子群算法。
　　船體這種大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)僅僅依靠從規(guī)范中選取經(jīng)驗(yàn)公式根本無(wú)法精確分析其結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，有限元方法可以有效解決這一問(wèn)題；并且有限元方法進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)分析也已經(jīng)得到各大船級(jí)社的認(rèn)可，并日益在設(shè)計(jì)過(guò)程中流行。在優(yōu)化過(guò)程中，算法需對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸的組合方案優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)手段便使用有限元方法完

3、成。同時(shí)，為使有限元計(jì)算中能夠更為準(zhǔn)確的模擬船體結(jié)構(gòu)真實(shí)受載，本文還使用AWQA模塊對(duì)本船在P-M波浪譜進(jìn)行長(zhǎng)期的波浪載荷預(yù)報(bào)，以選取該船在其壽命期內(nèi)可能出現(xiàn)的最危險(xiǎn)波浪彎矩。此外，為實(shí)現(xiàn)優(yōu)化過(guò)程中算法和有限元方法計(jì)算中的無(wú)縫聯(lián)結(jié)，有限元的各步驟操作均用ANSYS的參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言完成，并以批模式供MATLAB進(jìn)行調(diào)用來(lái)節(jié)省計(jì)算時(shí)間。
　　研究結(jié)果表明：算法結(jié)合有限元技術(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法使船體中部艙段鋼料使用量相對(duì)初始設(shè)計(jì)下降了6.3