管官，林焰，b，纪卓尚，b

（大连理工大学a.船舶CAD工程中心；b.工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连116024）

基于知识的船体结构快速设计及优化

管官a，林焰a，b，纪卓尚a，b

（大连理工大学a.船舶CAD工程中心；b.工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连116024）

在确保安全的前提下，快速设计出优秀船体结构并实现快速修改是船舶设计师梦寐以求的目标。文章针对这一目标，提出了基于知识的船体结构快速设计方法，引入船体结构知识本体的概念，将知识工程原理和参数化技术相结合，对船体结构设计知识库的建立进行了研究，实现了船体结构三维快速优化设计。设计中设计船的结构构件位置通过位置参数确定，构件尺寸通过母型知识库并运用NURBS函数插值再结合规范要求获得，对主要结构采用量子行为遗传算法进行优化。实例表明，该方法将设计知识嵌入到船体结构知识本体中，既有助于设计知识的保留和再利用，又能实现对设计结果的自动检查，进而快速获得合理的船体结构。

船体结构；知识工程；参数化；快速设计；量子行为遗传算法

0 引言

船舶设计的质量和效率是影响船舶开发周期的重要因素。如何在确保安全的前提下，快速生成船体结构，并能实现结构快速修改与方案变换，是船舶设计师关注的主要问题[1]。

传统的船体结构设计以数据作为主要处理对象，是一种交互的绘图操作。设计者仅仅描述船体结构的可视外形及尺寸，不包含设计思想、专家经验、母型船信息及规范等知识，因而不便于对设计模型的修改及检查[2]。……