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第1章 船舶设计优化方法1

1.1 船舶的设计特点及方法1

1.2 多学科设计优化方法3

1.2.1 单级优化算法3

1.2.2 多级优化算法4

1.2.3 MDO方法在船舶领域中的应用6

1.3 多目标优化算法7

1.3.1 多目标优化算法现状7

1.3.2 多目标优化算法在船舶领域中的应用8

1.3.3 多目标优化算法对比9

1.4 本书内容概述10

参考文献11

第2章 物理规划及其改进16

2.1 物理规划16

2.1.1 物理规划的基本内容17

2.1.2 偏好函数17

2.2 物理规划方法分析24

2.2.1 多项式形式偏好函数的分析24

2.2.2 指数形式偏好函数的分析27

2.3 改进的物理规划28

2.3.1 偏好函数阶次扩展28

2.3.2 阶次和斜率参数的选取31

2.3.3 偏好函数在偏好区间上限以外区域的表达35

参考文献36

第3章 基于改进的物理规划的多目标优化算法38

3.1 多目标优化理论38

3.2 基于物理规划的多目标优化算法的基本原理39

3.2.1 伪偏好结构均匀搜索目标空间39

3.2.2 缩减搜索域41

3.2.3 转动搜索域44

3.3 基于改进的物理规划的多目标优化算法45

3.3.1 MOOA-PP方法分析与改进思路45

3.3.2 混料均匀试验设计的改进47

3.3.3 转动伪偏好结构技术53

3.4 Pareto前沿评价指标54

3.5 数值算例55

3.5.1 改进的MOOA-PP方法解题步骤55

3.5.2 算例56

3.6 MOOA-PP方法在船舶概念设计优化中的应用60

3.6.1 二目标优化61

3.6.2 三目标优化63

3.6.3 结论68

参考文献68

第4章 基于物理规划和动态偏好区间的分级目标传递法70

4.1 分级目标传递法概述70

4.2 基于物理规划的分级目标传递法73

4.2.1 分级目标传递法存在的问题73

4.2.2 基于物理规划的分级目标传递法74

4.3 动态偏好区间技术75

4.4 基于物理规划和动态偏好区间的分级目标传递法79

4.5 数值算例81

4.5.1 测试函数82

4.5.2 协同优化优化结果82

4.5.3 分级目标传递法优化结果85

4.5.4 优化结果对比88

参考文献89

第5章 基于物理规划的多目标分级目标传递法90

5.1 多目标多学科优化方法分析90

5.2 基于物理规划的多目标分级目标传递法91

5.2.1 MOATC-PP数学模型91

5.2.2 MOATC-PP框架及流程94

5.2.3 小结96

5.3 MOATC-PP在船舶概念设计优化中的应用96

5.3.1 船舶概念设计优化模型97

5.3.2 船舶MOATC-PP数学模型97

5.3.3 优化结果及分析99

参考文献102

第6章 MOATC-PP在船舶水动力性能和结构性能综合优化中的应用103

6.1 综合优化框架与流程103

6.1.1 综合优化框架103

6.1.2 综合优化流程103

6.2 船型参数化建模105

6.3 学科分析106

6.3.1 阻力学科107

6.3.2 耐波性学科107

6.3.3 操纵性学科108

6.3.4 结构学科108

6.4 近似技术109

6.4.1 近似模型建立流程109

6.4.2 试验设计110

6.4.3 近似模型形式选取113

6.5 船舶水动力性能和结构性能综合优化114

6.5.1 优化目标、变量和约束115

6.5.2 近似模型的建立116

6.5.3 综合优化过程及结果117

6.5.4 结论131

参考文献132