靈便型深海采礦船概念設(shè)計(jì)及主尺度優(yōu)化研究.pdf

1、在深海礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)不斷提速、海洋作業(yè)技術(shù)快速發(fā)展的有利形勢(shì)下，作為深海海底金屬結(jié)核礦產(chǎn)資源勘探、開(kāi)采的核心系統(tǒng)，深海采礦船的專(zhuān)用設(shè)計(jì)研究是時(shí)代形勢(shì)所迫、技術(shù)發(fā)展所需。本文以采礦船功能需求為出發(fā)點(diǎn)，從船型特點(diǎn)分析、概念方案設(shè)計(jì)、主尺度尋優(yōu)、綜合性能指標(biāo)構(gòu)建、多方案決策等方面展開(kāi)，完成靈便型深海采礦船的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。
　　在分析總結(jié)深海采礦船的功能需求、設(shè)計(jì)特點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)條件的基礎(chǔ)上，借鑒航母甲板大外展型式，設(shè)計(jì)完成了靈便型深海采礦船的概念設(shè)計(jì)

2、;以規(guī)范要求為衡準(zhǔn)，利用相關(guān)軟件計(jì)算驗(yàn)證了該船的浮性、穩(wěn)性和耐波性等性能。
　　圍繞深海采礦船的功能、技術(shù)特點(diǎn)，將系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)、系統(tǒng)性能、全壽命費(fèi)用和方案可行性作為一級(jí)目標(biāo)層，在常規(guī)船舶技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，引入采礦船作業(yè)能力指標(biāo)，構(gòu)建了涵蓋4個(gè)一級(jí)目標(biāo)、11個(gè)中間目標(biāo)、32個(gè)底層指標(biāo)，全面反映采礦船特性的綜合性能指標(biāo)體系。
　　針對(duì)指標(biāo)體系，基于多學(xué)科分析涉及要素之間的指標(biāo)范圍、影響程度，通過(guò)統(tǒng)計(jì)推導(dǎo)、經(jīng)驗(yàn)分析、計(jì)算判斷，提出了目

3、標(biāo)層及指標(biāo)層的計(jì)算、評(píng)價(jià)模型;并將該模型作為后續(xù)優(yōu)化的算法支持。
　　探討分析了改進(jìn)型非支配排序遺傳算法(NSGA-Ⅱ)的優(yōu)化流程，并以船舶主尺度參數(shù)為設(shè)計(jì)變量，以船體重量、貨艙利用率、橫搖周期和縱搖周期為目標(biāo)，以采礦船性能指標(biāo)要求為約束條件，以編寫(xiě)的NSGA-Ⅱ優(yōu)化算法程序?yàn)楣ぞ?，完成了該船型的主尺度多目?biāo)尋優(yōu)，迭代生成的系列可行方案，為決策提供了方案支持。
　　以層次分析法為理論工具，以構(gòu)建的指標(biāo)體系為決策依據(jù)，引入了多