卢 雨，顾朱浩，刘社文，闯振菊，李子莹，李春郑

（大连海事大学，辽宁大连 116026）

0 引 言

针对极地船舶在极地航行时的船首破冰强度问题，白旭[1]使用LS-DYNA 对船首与冰的碰撞进行了模拟，发现最大碰撞应力与航速有关。毛方云[2]通过首柱倾角、外倾角和水线进角的改变使用正交变化法对船首的变形定义了9 种变形方案，利用显式非线性动力分析技术对船首的碰撞问题进行了分析，得出冰层的损伤主要发生在冰层与极地航行船舶碰撞的区域；在破冰过程中，碰撞力时历曲线具有高度非线性的特征；由于存在冰力卸载的现象，在总体趋势上，碰撞力先上升后下降。南明宇[3]通过内外机理耦合原理以及被撞船舶刚体运动的滞后性，完整地模拟了船冰碰撞的全过程，计算了冰力时历曲线以及冰船碰撞载荷的其它特性。国内学者对于破冰船船首的碰撞状态和受力情况进行了大量研究，而本研究主要对破冰船船首进行全参数化构型，以IACS规范中的平均压强作为设计目标，使用快速非支配排序改进遗传算法，来优化船首形式，以达到增强船首的破冰能力，进而建立一套可以优化破冰船首性能的系统。

1 参数化模型建立

1.1 参数化建模原理

船型优化的前提是对模型进行有效的参数化定义。参数化是使用角度、坐标、面积等变量来控制船体的曲面，选取不同的数学函数曲线（以下简称特征曲线）相互拟合，定义拟合后的的积分范围，得到参数化曲面。……