基于代理模型的三立柱半潜平台多目标优化
2021-01-18丘文桢宋兴宇张新曙
上海交通大学学报 2021年1期
丘文桢,宋兴宇,张新曙
(上海交通大学 海洋工程国家重点实验室;高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海 200240)
在半潜型平台(SEMI)初始设计阶段,平台主尺度是影响平台水动力性能和建造成本的关键性因素.因此,对半潜平台的水动力特性进行数值预报及对其船体主尺度进行多目标优化是一项极具工程意义的研究工作.半潜平台在极限波浪下的大幅度运动和气隙等问题是平台研发中需要全面考虑的重要部分[1].
2006年,陈新权等[2]以半潜平台的钢材重量为优化目标,对超深水半潜式平台进行单目标优化.2015年,Park等[3]对半潜平台进行了水动力性能计算分析,以平台总重量和垂荡运动作为两个目标进行优化.优化过程通过分配不同的权值将多目标问题转换为单目标问题来求解,最终获得Pareto解集.2016 年,Kim等[4]采用模拟退火法对张力腿(TLP)平台进行多目标全局优化,两个优化目标分别为垂荡运动和平台重量,通过分配目标函数不同的权值来获得最终Pareto解集,优化过程中考虑了张力腿的强度极限和疲劳极限.2017年,Zhang等[5]对传统半潜型平台的多个主尺度参数进行了单参数敏感性分析,发现当平台吃水增加时,平台垂荡运动减小,并且当立柱宽度、浮箱宽度或浮箱高度减小时,平台垂荡运动运动也将减小.2017年,周佳等[6]采用试验设计的方法选取样本点,计算了这些样本点对应不同主尺度半潜平台的水动力性能,以垂荡运动响应作为目标,同时以……
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