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基于改进鸟群算法的舰船管道路径设计方法 被引量：1
1
作者 林焰 辛登月 +2 位作者 纪卓尚 李铁骊 王文双 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第1期27-37,共11页
针对鸟群算法易陷入局部最优解的问题,本文提出一种多维度自由粒子改进鸟群算法,并基于FPBSA算法提出了一种舰船管道路径设计方法。提出一种编码方法,采用莱维飞行替代鸟群算法的随机搜索过程,增强算法寻优能力;设计一种多维度自由粒子... 针对鸟群算法易陷入局部最优解的问题,本文提出一种多维度自由粒子改进鸟群算法,并基于FPBSA算法提出了一种舰船管道路径设计方法。提出一种编码方法,采用莱维飞行替代鸟群算法的随机搜索过程,增强算法寻优能力;设计一种多维度自由粒子用于精准寻优,解决算法在处理多维度问题时容易陷入局部最优解的问题;给出一种新的分支管道处理策略,并给出了一种可用于求解单管道、分支管道混合布置设计的舰船管道路径设计方法。对比实验结果表明:FPBSA算法在相同条件下收敛速度提升了约80%,证明了所提算法的高效性和其卓越的快速收敛性能。同时,通过仿真案例和UTS实际案例进一步证明了所提算法的实用性和可靠性。研究成果可以为实际舰船的管道布置设计提供依据和支撑。 展开更多
关键词 舰船 管道 路径设计 莱维飞行 多维度自由粒子 UTS模型
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基于网格归一化Astar算法的船舶管路布置 被引量：2
2
作者 林焰 张乔宇 楼建迪 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第1期79-88,共10页
为解决船舶管路布置方法中目前存在的依靠人工经验调节算法参数,权重系数的设置量级差距较大,以及求解布置方案单一的问题,提出一种网格归一化Astar (GNAstar)的布置方法.首先,采用包围盒和网格法建立数学模型.其次,通过分支管路拆分、... 为解决船舶管路布置方法中目前存在的依靠人工经验调节算法参数,权重系数的设置量级差距较大,以及求解布置方案单一的问题,提出一种网格归一化Astar (GNAstar)的布置方法.首先,采用包围盒和网格法建立数学模型.其次,通过分支管路拆分、网格标记值和父子网格搜索策略,使每一路径节点由不同目标的归一化权重值来共同决定,将传统Astar算法仅考虑长度的目标扩展成包括长度、弯头消耗和安装适用性的管路综合布置目标.最后,通过仿真案例将GNAstar算法与传统Astar算法进行对比分析,并以船舶机舱内不同管路系统为例,与文献中的蚁群算法和粒子群-Astar算法开展进一步比较.结果表明,GNAstar算法可获得有效的工程解,设计人员可通过设置不同目标的归一化权重系数来获得相应的布置方案. 展开更多
关键词 船舶管路 布置优化 Astar算法 网格归一化
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大型船用坞内外板涂装机器人 被引量：29
3
作者 林焰 衣正尧 +4 位作者 李玉平 纪卓尚 刘英想 裴斐 李冰 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期115-128,共14页
详细分析了大型船用坞内外板涂装机器人(SRSSPD)在坞内生产中的特殊作业环境、功能要求,探讨了其工作原理及技术指标.系统梳理了国外基于爬壁、框架、高架搭载方式的SRSSPD及与其性能相关的大型预处理打磨和除锈机器人的技术特点和问题... 详细分析了大型船用坞内外板涂装机器人(SRSSPD)在坞内生产中的特殊作业环境、功能要求,探讨了其工作原理及技术指标.系统梳理了国外基于爬壁、框架、高架搭载方式的SRSSPD及与其性能相关的大型预处理打磨和除锈机器人的技术特点和问题,并对国外典型SRSSPD的研究现状进行了对比分析.从船厂用户角度,系统论述了国内SRSSPD的研究进展.重点分析了SRSSPD研究的基本要求、研究难点、可能的困难以及关键技术.最后,对未来发展趋势进行了展望. 展开更多
关键词 船舶坞内施工 外板涂装 除锈与打磨机器人 喷涂机器人 智能爬壁 高架补偿
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基于IABC-GA的管路协同机舱设备布局优化方法研究
4
作者 王文双 杨远松 +2 位作者 刘海洋 杨明君 林焰 《大连理工大学学报》 CAS 北大核心 2025年第1期67-78,共12页
为解决船舶机舱整体布局优化设计问题,提出一种基于改进人工蜂群遗传算法(IABC-GA)的管路协同设备布局优化设计方法以获得最佳设备布局方案和管路布局方案.在人工蜂群算法和遗传算法的基础上,提出一种既适应设备布局优化也适应管路路径... 为解决船舶机舱整体布局优化设计问题,提出一种基于改进人工蜂群遗传算法(IABC-GA)的管路协同设备布局优化设计方法以获得最佳设备布局方案和管路布局方案.在人工蜂群算法和遗传算法的基础上,提出一种既适应设备布局优化也适应管路路径寻优的改进算法,结合协同进化思想,将船舶机舱整体布局优化问题拆解为互相关联的设备布局问题和管路布局问题,两者在相互影响的情况下协同进化,最终得到最佳的船舶机舱布局设计方案.通过对实船机舱的仿真实验,验证了管路协同设备布局优化方法的可行性与可靠性.设备布局方面,与原始设备布局相比效果提升59.5%;船舶机舱整体布局方面,与先进行设备布局优化再进行管路布局优化相比效果提升11.8%. 展开更多
关键词 改进人工蜂群遗传算法(IABC-GA) 船舶机舱 设备布局优化 协同进化
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破损船舶自由浮态计算 被引量：27
5
作者 林焰 李铁骊 纪卓尚 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期85-89,共5页
在船舶不沉性理论的基础上,叙述了船体计算坐标系和浮态参数的选取、角坐标变换、破损 船舶浮态计算的数学模型和水线下船体要素的定义. 在倾斜水线与船体表面求交点时,采用 坐标转换方法,并应用Green公式计算船体水线下和淹水舱的有效... 在船舶不沉性理论的基础上,叙述了船体计算坐标系和浮态参数的选取、角坐标变换、破损 船舶浮态计算的数学模型和水线下船体要素的定义. 在倾斜水线与船体表面求交点时,采用 坐标转换方法,并应用Green公式计算船体水线下和淹水舱的有效要素；简化了计算方法,提高 了利用Newton迭代法求解浮态平衡方程的收敛性和精确性,同时也方便了计算机软件的编程. 通过对实船的设计结果分析,证明了该方法的先进性和工程实用性. 展开更多
关键词 船体 破舱 浮态 计算机辅助设计 破损船舶 自由浮态 性能计算
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隔离小生境遗传算法研究 被引量：62
6
作者 林焰 郝聚民 +1 位作者 纪卓尚 戴寅生 《系统工程学报》 CSCD 2000年第1期86-91,共6页
小生境 (niche)技术的引入 ,提高了遗传算法处理多峰函数 (m ultimodel function)优化问题的能力 .本文提出了基于隔离 (Isolation)机制的小生境技术 .隔离小生境技术具有生物学基础 ,不仅能够有效地保证群体中解的多样性 ,而且具有很... 小生境 (niche)技术的引入 ,提高了遗传算法处理多峰函数 (m ultimodel function)优化问题的能力 .本文提出了基于隔离 (Isolation)机制的小生境技术 .隔离小生境技术具有生物学基础 ,不仅能够有效地保证群体中解的多样性 ,而且具有很强的引导进化能力 .计算机模拟旅行商推销问题 (TSP)的结果表明 。 展开更多
关键词 遗传算法 多峰函数优化 隔离 小生境
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一种坞内船体外板喷涂新方法研究 被引量：9
7
作者 林焰 衣正尧 +3 位作者 李玉平 纪卓尚 裴斐 李冰 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期43-49,共7页
以某船厂实际工艺为案例,分析了船舶岸壁坞内外板喷涂作业现状,探讨了基于国内外爬壁机器人技术的坞内船体外板喷涂的成套设计策略构想,包括成套系统设计、爬壁机器人设计、可行性设计思想.最后,应用某船厂实际算例,对参数指标、机器人... 以某船厂实际工艺为案例,分析了船舶岸壁坞内外板喷涂作业现状,探讨了基于国内外爬壁机器人技术的坞内船体外板喷涂的成套设计策略构想,包括成套系统设计、爬壁机器人设计、可行性设计思想.最后,应用某船厂实际算例,对参数指标、机器人本体设计、射流及漆雾回收设计、自动控制及轨迹规划设计、防坠防刮碰安全设计等方面进行了新方法研讨.研究表明,此种坞内船体外板喷涂新方法研究可行. 展开更多
关键词 坞内船体外板喷涂 爬壁机器人 船体大直面 艉框架曲面 工艺分析 轨迹控制
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减阻球首优化设计方法 被引量：7
8
作者 林焰 纪卓尚 +1 位作者 李铁骊 袁知贵 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第6期785-791,共7页
阐述了球首的主要类型、几何特征及其减阻原理． 提出了具有协调性和光顺性的球首变换方法，并在Ｈｏｌｔｒｏｐ 船体阻力预报的基础上，建立了船体阻力和推进效率的加权函数作为球首优化设计的目标函数，在给定的球首几何特征和船形参... 阐述了球首的主要类型、几何特征及其减阻原理． 提出了具有协调性和光顺性的球首变换方法，并在Ｈｏｌｔｒｏｐ 船体阻力预报的基础上，建立了船体阻力和推进效率的加权函数作为球首优化设计的目标函数，在给定的球首几何特征和船形参数的约束下，计算并设计出最佳的球首． 通过对实船的设计结果分析，证明了该方法的先进性和工程实用性． 展开更多
关键词 船体 阻力 推进 最佳化 球首 CAD 减阻 优化设计
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船体B样条曲面的数学描述及计算机方法 被引量：22
9
作者 林焰 纪卓尚 戴寅生 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1996年第4期83-86,共4页
叙述了三次B样条曲面的特点：数学描述、船体曲面片的拼接和曲面边界的处理，最后给出船体曲面设计实例，证明所述方法的正确法。
关键词 船体曲型 曲面 船体 设计 CAD
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油船主船体隔舱划分的神经网络专家系统 被引量：8
10
作者 林焰 杨栖 +2 位作者 纪卓尚 戴寅生 李树范 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1994年第3期1-10,共10页
本文在总结专家系统（ES）发展与现状的基础上，描述了油船隔舱划分的神经网络专家系统（TAGNES）的基本原理与结构，以及基于TAGNES的知识表示、获取与推理，提出了TAGNES与其它领域神经网络专家系统的组合，系统地阐述了TAGNES的理论... 本文在总结专家系统（ES）发展与现状的基础上，描述了油船隔舱划分的神经网络专家系统（TAGNES）的基本原理与结构，以及基于TAGNES的知识表示、获取与推理，提出了TAGNES与其它领域神经网络专家系统的组合，系统地阐述了TAGNES的理论体系。同时给出38000吨油船分舱仿真设计的部分算例，说明了应用神经网络专家系统这一新理论来进行油船分舱智能设计的有效性和实用性。 展开更多
关键词 油船 分舱设计 神经网络 专家系统
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改进差分进化算法及核动力船舶管路优化布置研究
11
作者 杨明君 林焰 《大连理工大学学报》 北大核心 2025年第5期511-522,共12页
为了将进化算法过程中种群累积的经验充分利用,且能在短时间内提供更多的核动力船舶管路布局方案,提出了一种将深度强化学习与差分进化相结合的算法(DRL-DE).该算法基于无网格空间,提出核动力船舶管路Agent模型,将管路Agent中的Code属... 为了将进化算法过程中种群累积的经验充分利用,且能在短时间内提供更多的核动力船舶管路布局方案,提出了一种将深度强化学习与差分进化相结合的算法(DRL-DE).该算法基于无网格空间,提出核动力船舶管路Agent模型,将管路Agent中的Code属性作为连续状态空间,差分进化算法中的变异策略作为离散动作空间,利用深度强化学习中的神经网络自主选择最佳策略,通过奖励函数充分利用种群的历史经验信息来提高搜索效率,并引入外部档案制来确定分支管路起点.通过实际的核动力船舶工程案例验证,DRL-DE(DQN)可将算例1、算例2的管路实际长度分别减少15.1%、33.8%,由于针对分支管路提出的外部档案制有效减少了分支管路的弯头点,DRL-DE(DQN)相比于DRL-DE(PPO)在核动力船舶管路布局中展现出更好的性能和效果,并在核动力船舶管路布局方案生成中提供了丰富的选择与机会. 展开更多
关键词 核动力船舶 管路路径 布局优化 深度强化学习 差分进化 AGENT模型
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船舶管路自适应导向步进优化方法研究
12
作者 杨智尧 林焰 《大连理工大学学报》 北大核心 2025年第2期161-170,共10页
为提高船舶管路布局优化设计效率,提出一种结合种群进化率和Levy飞行的改进鲸鱼优化算法——LEWOA.对船舶管路布局空间和设备进行数学建模,结合船舶管路布局特点设计评价函数,提出一种自适应导向步进编码方法来提高栅格法下算法的运行效... 为提高船舶管路布局优化设计效率,提出一种结合种群进化率和Levy飞行的改进鲸鱼优化算法——LEWOA.对船舶管路布局空间和设备进行数学建模,结合船舶管路布局特点设计评价函数,提出一种自适应导向步进编码方法来提高栅格法下算法的运行效率;引入折弯模式提高管路路径初始种群质量,结合种群进化率和Levy飞行有效平衡了算法的全局搜索能力和局部搜索能力;提出一种利用斐波那契数列寻找分支管路分支点的方法.通过单管路和复杂多管路的仿真案例对比验证了算法的鲁棒性和准确性,对船舶管路布局方案选择具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 船舶管路 布局设计 Levy飞行 种群进化率 斐波那契数列
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船体几何造型设计及软件实现 被引量：6
13
作者 林焰 纪卓尚 戴寅生 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第2期212-215,共4页
叙述了船体几何造型设计软件功能、面向对象设计思想、软件系统分析与设计和系统运行环境．船体曲面造型设计软件是以消息驱动和具有图形用户界面的面向对象的软件系统．船体几何造型设计不同于传统的２Ｄ母型改造方法，它更接近于虚拟... 叙述了船体几何造型设计软件功能、面向对象设计思想、软件系统分析与设计和系统运行环境．船体曲面造型设计软件是以消息驱动和具有图形用户界面的面向对象的软件系统．船体几何造型设计不同于传统的２Ｄ母型改造方法，它更接近于虚拟现实的设计概念．通过实船的３Ｄ船体几何型设计，证明本方法的正确性和软件系统的实用性． 展开更多
关键词 船体 型线 曲面 几何造型 CAD 软件
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函数参数船型—型线表达 被引量：5
14
作者 林焰 朱照辉 +1 位作者 纪卓尚 戴寅生 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1997年第3期74-78,共5页
由船体型线的平边线和平底线等边界条件，以及横剖面几何信息，推导出具有函数形参数的数学表达式。这一函数表达式具有良好的柔韧性，能在少量横剖面参数控制下，较好地逼近船体型线。通过对三艘实船型线的逼近表达，证明了这一新函数... 由船体型线的平边线和平底线等边界条件，以及横剖面几何信息，推导出具有函数形参数的数学表达式。这一函数表达式具有良好的柔韧性，能在少量横剖面参数控制下，较好地逼近船体型线。通过对三艘实船型线的逼近表达，证明了这一新函数的实用性。 展开更多
关键词 船型 型线 船舶 函数参数 逼近表达
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改进自适应惯性权重粒子群算法及其在核动力管道布置中的应用 被引量：14
15
作者 林焰 辛登月 +2 位作者 卞璇屹 张乔宇 李铁骊 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期1-12,25,共13页
[目的]旨在研究非线性自适应惯性权重粒子群优化算法,实现船用核动力一回路系统管道路径的布置优化设计。[方法]根据船用核动力一回路系统的管道布局设计特点,建立一回路系统的管道布局空间模型、约束条件和评价函数;基于管道节点数量,... [目的]旨在研究非线性自适应惯性权重粒子群优化算法,实现船用核动力一回路系统管道路径的布置优化设计。[方法]根据船用核动力一回路系统的管道布局设计特点,建立一回路系统的管道布局空间模型、约束条件和评价函数;基于管道节点数量,提出一种粒子群优化(PSO)算法的新型定长编码方法,然后结合该编码方法建立方向引导机制;在此基础上,针对粒子群优化算法易陷入局部最优解、收敛速度慢的缺点,结合辅助线性变化的学习因子,提出一种基于非线性自适应惯性权重的改进粒子群优化算法;将改进粒子群优化算法与协同进化算法相结合,提出一种用于求解分支管道布局问题的协同进化粒子群优化算法,以用于核动力一回路系统的管道布局优化。[结果]仿真结果显示,所提的改进算法与标准算法相比收敛速度提高了40%~50%,不仅能够得到更好的管道布局效果,还解决了标准粒子群优化算法容易陷入局部最优解的问题。[结论]研究成果可为船用核动力一回路系统管道布置的优化设计提供有益的参考。 展开更多
关键词 船用核动力 一回路系统 粒子群优化算法 非线性惯性权重 自适应 线性学习因子
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面向对象技术在船舶结构实体造型建模上的应用研究 被引量：6
16
作者 林焰 李伟 +1 位作者 王忠勇 纪卓尚 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2000年第1期9-12,3,共4页
介绍了应用面向对象技术对船舶结构三维实体造型进行建模方法，给出了以板对象为元素的船舶结构的定义，建立了船舶结构拓扑关系的数据结构，并应用该理论开发了应用程序。
关键词 面向对象技术 建模 实体造型 船体结构 船舶
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船舶型线设计软件系统 被引量：7
17
作者 林焰 纪卓尚 +3 位作者 戴寅生 王世连 邓燕萍 杜丽霞 《船舶工程》 CSCD 北大核心 1995年第2期10-13,2,共4页
本文提出了船舶型线设计软件系统AUTOform（2．0），它是集母型船的型线变换、型线交互修改和绘制型线图为一体的，较实用、高效的工程软件。
关键词 型线设计 船舶 程序系统
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基于数据库的船体大表面分舱方法研究 被引量：5
18
作者 林焰 符平 +1 位作者 纪卓尚 戴寅生 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期16-24,共9页
描述了用无界平面逐步分割船体内部任意有界空间，从而划分出每个舱室的计算机辅助设计方法，其关键技术是建立在数据库基础上的Ｂ－ｒｅｐ方法应用。提出了较完整的关于船体及其内部各种不同形状和位置的舱室几何拓扑关系的描述。解决... 描述了用无界平面逐步分割船体内部任意有界空间，从而划分出每个舱室的计算机辅助设计方法，其关键技术是建立在数据库基础上的Ｂ－ｒｅｐ方法应用。提出了较完整的关于船体及其内部各种不同形状和位置的舱室几何拓扑关系的描述。解决了船体内部空间分隔具有任意性的问题，可以获得任意一个舱室或多个组合舱室的点、线和面的完整数据信息。实船的分舱设计结果证明了该方法的先进性和实用性。 展开更多
关键词 船体 数据库 分舱 计算机辅助设计
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船舶在波浪中的横摇运动及其稳性 被引量：15
19
作者 林焰 纪卓尚 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1993年第3期37-46,共10页
本文在静水稳性概念基础上,根据船舶在波浪中的运动和横摇运动方程的分析,用多尺度法求解横摇运动响应,确定横摇响应的稳定性条件,探讨了规则波对 GZ 曲线、初稳性和最大横摇角等稳性要素的影响,并提出了衡量船舶在波浪中稳性的几点建议... 本文在静水稳性概念基础上,根据船舶在波浪中的运动和横摇运动方程的分析,用多尺度法求解横摇运动响应,确定横摇响应的稳定性条件,探讨了规则波对 GZ 曲线、初稳性和最大横摇角等稳性要素的影响,并提出了衡量船舶在波浪中稳性的几点建议,最后给出一个实船算例。 展开更多
关键词 船舶 波浪 横摇 稳定性
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在极限约束条件下船型的UV度改变 被引量：4
20
作者 林焰 纪卓尚 戴寅生 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期683-686,共4页
将船体型值表示成ＵＶ度的变换函数．在极限约束条件下通过ＵＶ变换来产生一系列新船型．通过对几艘实船的船型ＵＶ度变换，说明了该方法的先进性和实用性．
关键词 UV变换 极限约束 船舶 设计 船型
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