船舶机舱管路布置的二次穿越算法

为简化和减少在船舶管路布置中的设计约束,降低设计复杂度,将自由空间建模方法引入管路布置中,并提出二次穿越算法.该算法通过检查管路模板与自由空间模型边界相交的次数来判断管路是连接自由空间内的端点,还是与模型发生碰撞.一旦发生碰撞,则需要对管路进行修正,以避开设备及其自由空间.该算法弥补了现有的管路智能布置算法不适应自由空间模型的问题.     

基于粒子群和蚁群算法的船舶机舱规划方法

基于粒子群算法和蚁群算法,提出了一种优化算法用于求解船舶机舱布局规划问题.船舶机舱规划问题主要包括设备布置和管路敷设.由于船舶机舱空间有限,设备和管路数量繁多,约束条件复杂,在进行具体设计过程中,需要反复多次校核修改,才能获得可行的设计方案.为了充分考虑设备布置和管路敷设设计两者之间的耦合作用,建立数学模型,从而获得全局最优的设计方案.模拟实验的结果证明,所提出的优化方法在求解船舶机舱布局规划问题中的可行性和有效性.     

采用A星-遗传算法的船舶管路智能布置

针对船舶管路设计中的路径寻优问题，提出了一种采用A星-遗传算法的船舶管路智能布置方法。首先，建立了船舶管路布置空间模型，包括网格单元模型、管路简化模型、设备障碍物模型和约束规则模型。其次，对传统遗传算法进行了优化设计，在种群初始化阶段，加入障碍物判定函数替换以往其他研究采用的罚函数；在交叉和变异过程，引入A星算法生成子路径；引入父子比较环节，每经过交叉、变异一次，便比较一次父代与子代的适应度值；在选择操作中，对传统的轮盘赌方法进行改进，引进个体的相似度比例，个体的被选择概率由相似度比例和适应度值共同决定。最后，对所提优化A星-遗传算法和粒子群、A星、迷宫-遗传算法进行了仿真对比实验。结果表明：A星-遗传算法在管路的长度、拐角数、能量值、适应度值、最优解次数和平均收敛代数等6项指标上均得到了最优值；与同为混合算法的迷宫-遗传算法相比，优化A星-遗传算法在两个案例中的最优解次数分别增加了44.4%、100%,平均求解时间分别减少了57.6%、58.1%,平均收敛代数分别减少了36.9%、44.1%。A星-遗传算法在保证管路布置质量的同时，有效提高了寻优效率，其对于船舶管路智能布置的适配性和...     

基于协同进化和并行计算的船舶管路布置方法

为解决船舶管路协同布置问题,提出一种适合求解多管路或分支管路协同布置的算法框架.通过为每条管路或分支生成对应的进化种群,将管路间的协同布置转换为种群间的协同进化.基于提出的路径连接点概念,生成管路接口间的候选路径种群,并对种群进行交叉、变异操作.使用A~*算法作为寻路算子,提高了生成路径的质量,同时保证了路径的有效性.为了提高运算效率,引入并行计算策略对算法框架和A~*算法进行改进.最后,两个仿真实例验证了所提出方法的可行性和有效性.     

船舶双层底舱设置热交换器的设计

船舶的冷却管路系统是保证船舶主机正常运行的动力管路系统,钢质海船的主机冷却系统目前普遍采用闭式冷却系统或中央冷却系统.在进行冷却管路系统设计时,冷却设备一般都选用管壳式或板式热交换器,在热交换器内由舷外海水对主机的润滑油及冷却淡水进行冷却,系统所选用的热交换器尺寸一般都比较大,机舱的设备布置拥挤;由此在船舶双层底舱设置热交换器的设计,即在冷却系统中的热交换器设备设计在船舶双层底舱结构内,该设计有利于机舱内其它设备的布置、操作管理与维护.     

船舶管线智能布置的优化Astar算法

针对船舶的复杂管系布置设计工作量大、效率低下且依靠经验等问题,提出了一种船舶管线智能布置的优化Astar算法,建立了用于计算机识别的船舶虚拟布置空间模型,包括相关设备模型、管线简化模型、布置约束模型和栅格模型。对传统Astar算法进行优化,基于管线长度、拐角个数和栅格能量值对代价函数进行重新设计,引入方向概率系数和能量值提高管线布置结果的确定性。通过案例的仿真模拟,探究了方向概率系数、能量值对于管线布置速率和质量的影响。结果表明：与传统Astar算法以及遗传算法相比,所提优化Astar算法的拐角个数分别减少了87%、50%;路径搜寻时间分别降低了67.5%、51.5%,进一步提高了管线布置效率。与传统Astar算法相比,优化Astar算法生成的船舶管线长度减小了49.8%,降低了管路成本,说明了该智能布置算法的适配性和优越性,对于实际船舶管线布置具有一定的借鉴性和指导性。     

商用制冷设备的管路设计与布置

本文主要阐述了制冷管路设计与布置的基本原则。汇总了制冷空调生产、施工调试中所出现的各种问题及解决的措施,给出了高压供液管路,高压排气管路,低压回气管路,冷却水管路的设计与布置的基本原则。     

换热器管路布置的直接数学描述方法

针对已有换热器管路布置数学描述方法不能直接描述制冷剂流程,以及部分方法不能描述任意管路布置的换热器的问题,提出了一种直接描述流程的管路布置描述方法--制冷荆流程数组.新的方法克服了以上问题,适合应用于换热器的管路优化.将该方法与已有的管路描述方法进行了比较,并将其应用在实际换热器仿真中.     

面向空调管路布置的空间向量搜索算法

针对构型要求复杂且经验类规则难以量化的空调压缩机管路布置问题,文章提出一种基于逃逸法的向量搜索管路布置算法。该算法分为预处理和搜索2个过程。在预处理过程中,使用三维网格记录管路布置空间信息,根据管路直径确定网格大小。对于有无构型要求的2种管路,采用不同形状的单元格来划分网格,保证单元格精度满足要求,减少算法运算量。在搜索过程中,有构型要求管路采用竖直向量圆周搜索,无构型要求管路采用竖直水平向量交替搜索,确保走管路径符合空调管路布置规范要求。通过算例分析验证了该算法的有效性,可为突破复杂约束条件下空调器管路自动布管技术提供算法支撑。     

船舶管路智能布局优化设计

针对复杂多变的船舶管路布局空间结构,建立了包括布局空间模型、障碍物模型、管路模型和布局优劣区域模型的船舶管路布局环境模型;结合船舶管路布局特点,对管路的智能布局方向指导机制进行了研究,提出了方向参数设置的参考和建议.在建立环境模型和方向指导机制的基础上,运用改进遗传算法对船舶管路进行了布局优化设计,并通过数值仿真实验验证了该方法的可行性和有效性.     

船舶管路综合布局优化

一艘完整的船舶就像一个人体,管路就像人体中的血管,承载着连接系统,输送工作介质等多项功能,有了它,才能使船上各系统的功能得以正常连接和发挥作用。管路设计是船舶设计中重要的设计内容与组成部分,同时,管路布局的好坏直接决定着一艘船舶的质量与经济成本。同一艘船舶,同一个舱室,同样的系统原理,不同的设计人员做出的管路布局往往差别很大。排除违反系统原理及违反各规范要求的情况,合情合理的管路布局仍然千差万别,这就要求管路布局设计人员从多方面优化当前设计。     

面向语义推理应用的船舶舱室布置设计本体模型

由于设计知识难以继承与共享,当前船舶舱室布置设计自动化程度还处于较低水平,导致船舶设计的总体效率较低,船舶舱室布置设计已成为制约整个设计过程效率的瓶颈.针对这些问题,将本体论的思想引入船舶舱室布置设计领域,在船舶舱室布置设计知识的基础上,提出船舶舱室布置设计本体模型构建方法.分析船舶舱室布置领域本体模型构建需要考虑的因素,运用本体建模软件Protégé搭建领域本体,该本体可为后续的推理活动、设计知识共享,以及船舶舱室布置智能设计系统的开发提供理论基础与技术支持.最后,通过一艘350t渔政船舱室布置设计实例,验证了所提本体模型的可行性和有效性.     

船舶管路堵漏实验平台的设计

在综合分析船舶管路泄漏形式的基础上,采用模块化和并行设计方法,开发了船舶管路堵漏实验平台。该平台可以同时进行多种船舶管路泄漏故障的堵漏实验。实践表明,该平台对于提高学员对船舶管路系统的维修能力具有良好效果。     

船舶卫生单元舱室设计

船舶卫生单元是近年来船舶内装迅速扩大应用的一种新型产品,船舶卫生间的设计要考虑符合规则规范要求、管路、电器、通风各专业要求。本文就船舶卫生间的基本设施、管路、通风、电器等设计进行了简要介绍。     

船舶救生设备的布置与案例分析

以多个船型的救生设备布置为研究对象,针对规范要求及不同船型的实际案例,分析救生布置的典型问题,通过前期的规范消化,积累经验,避免在后期船舶建造及船舶营运过程中发生问题。     

船舶管系舾装防腐研究

管路系统的设计、建造质量是衡量整船质量的重要指标。管路系统的防腐是船舶管舾装的重点之一,不仅涉及管路本身,同时会影响到与之相连接的阀门、设备及船体。进一步会影响到船舶的正常使用。该文从工程实践出发,将防腐的理论应用到工程实践中,提出了防腐措施,起到了良好的防腐效果。     

万家寨引黄工程总干二级泵站气系统设计

万家寨引黄工程总干二级泵站为地下式厂房泵站,气系统是泵站辅助设计中重要的组成部分。介绍了气系统设计中空压机和气罐选择与布置,管路、仪表、阀门的布置,以及压缩空气系统的自动控制设计。     

基于系统仿真和CFD的双系统冷凝器管路优化

将制冷系统仿真与计算流体动力学（CFD）模拟相结合,对一风冷双系统屋顶机的冷凝器进行管路布置的优化研究.CFD模拟空气的流动,得到冷凝器迎风面速度分布.通过制冷系统模型,对管路布置优化前后的冷凝器和制冷系统进行仿真计算.从部件和系统两个层面评价管路布置的改善效果.在部件层面,改进后的管路布置使冷凝器的换热量提高24.1%.在系统层面,单个系统运行时的制冷量增加3.6%,制冷系统性能系数（COP）提高8.1%.本研究思路对于相关产品的优化设计具有参考价值.     

基于系统仿真和计算流体动力学的冷凝器管路优化

将制冷系统仿真与计算流体动力学(CFD)模拟相结合,对一风冷双系统屋顶机的冷凝器进行管路布置的优化研究.CFD模拟空气的流动,得到冷凝器迎风面速度分布.通过制冷系统模型,对管路布置优化前后的冷凝器和制冷系统进行仿真计算.从部件和系统两个层面评价管路布置的改善效果.在部件层面,改进后的管路布置使冷凝器的换热量提高24.1%.在系统层面,单个系统运行时的制冷量增加3.6%,制冷系统性能系数(COP)提高8.1%.本研究思路对于相关产品的优化设计具有参考价值.     

塑料管在船舶上建区域的应用

近年来塑料管在国内外的船舶领域得到了广泛的应用，尤其在船舶上建区域的管路系统中运用比较成熟。本文重点介绍了塑料管在船舶建造过程中的选用、安装和施工工艺。