船舶机舱智能布置方法研究

摘要

船舶总布置设计是船舶设计中极为重要的一部分,而船舶舱室布置设计又是船舶总布置设计一个重要环节。在舱室布置中,要考虑几何约束和功能约束。传统的舱室布置方法需要设计人员掌握大量的机舱参数和设备参数,综合考虑几何约束和领域约束,螺旋上升、逐步达到合理方案,使得船舶舱室布置过程耗时较长,自动化程度不高。
　　本文以船舶机舱布置作为研究对象,综合运用知识工程的关键技术、数据库技术、计算机图形学和优化技术,完成船舶机舱智能布置的知识获取、知识表示和知识推理,建立船舶机舱智能布置的数学模型及建立求解方法。本文突破传统船舶CAD系统在布置设计中的局限性,使机舱布置三维可视化、自动化、智能化,提高了设计效率和质量。最后以3100TEU集装箱船机舱花铁板平台智能布置为例进行验证,优化结果表明,知识工程的方法可以有效助力解决三维布置问题。
　　本文的主要工作如下:
　　1.针对3100TEU集装箱船机舱布置进行知识获取的过程,主要从机舱的位置与大小、机舱的布置准则、设备分类、操作维护、人员通道几方面来说明。
　　2.针对3100TEU集装箱船机舱布置进行知识表示的过程,主要有两种知识表示方法,即:产生式表示法和面向对象的表示法。
　　3.进行知识推理,通过调用机舱智能布置的数学模型,并采用遗传算法进行优化,完成知识推理的过程。
　　4.以CATIA为平台,对3100TEU集装箱船机舱部分进行船体建模,并且建立了机舱设备的三维模型,为实现布置的可视化做准备。
　　5.说明了利用VB.net平台对CATIA进行二次开发的方法,并对3100TEU集装箱船机舱花铁板平台的智能布置这一实例进行分析,得到较好的优化结果。
　　总之,本文将船舶机舱智能布置作为研究方向,将知识工程理论与优化算法思想综合运用,对实现船舶智能总布置设计有重要的借鉴意义。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1选题背景

1.4在舱室布置中应用优化算法的研究现状

1.6论文的主要内容与章节安排

第二章 机舱智能布置中的专业知识获取

2.1知识获取的概念

2.2机舱的布置原则

2.3设备分类

2.4操作维护

2.5人员通道

2.6本章小结

第三章 机舱智能布置中的知识表示

3.1知识表示的概念

3.2用产生式表示法表示知识

3.3用面向对象的表示法表示知识

3.4本章小结

第四章 机舱智能布置中的知识推理

4.1知识推理的概念

4.2数学模型

4.3优化方法

4.4本章小结

第五章 机舱分段模型和机舱设备模型的建立

5.2机舱分段模型的建立

5.3机舱设备模型的建立

5.4本章小结

第六章 3100TEU集装箱船花铁板平台智能布置实例分析

6.2 CATIA二次开发方法

6.3花铁板平台布置实例分析

6.4本章小结

第七章 结束语

7.1主要工作与创新点

7.2不足之处与后续研究工作

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文