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基于自组织映射和K-means聚类的分层设计空间动态缩减方法及其在船型优化中的应用
1
作者
于群
李鹏
+3 位作者
郑强
冯佰威
邱春良
曾大连
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2024年第6期64-73,共10页
[目的]基于CFD的船型优化由于其高维、计算昂贵、“黑盒”等特点,通常会存在优化效率低,优化质量差的问题。针对以上问题,基于自组织映射方法和K-means聚类提出分层设计空间动态缩减方法(HSRM)。[方法]利用K-means聚类算法,对自组织映...
[目的]基于CFD的船型优化由于其高维、计算昂贵、“黑盒”等特点,通常会存在优化效率低,优化质量差的问题。针对以上问题,基于自组织映射方法和K-means聚类提出分层设计空间动态缩减方法(HSRM)。[方法]利用K-means聚类算法,对自组织映射方法的可视化结果进行聚类,并提取感兴趣的区域。通过该方式,可在船型优化过程中,对样本仿真数据进行数据挖掘、提取设计知识、指导设计优化,以提高优化质量。最后将该方法应用于7500吨级散货船的船型优化设计过程以验证有效性。[结果]结果表明,利用传统粒子群优化算法(PSO)和HSRM得到的优化船型总阻力分别降低1.854%和2.266%,HSRM能得到更高质量的优化解。[结论]所提出的方法可以指导优化算法向着最优解的方向进行寻优,有效提高优化效率和优化质量。
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关键词
船舶
设计
船型优化
自组织映射
设计
空间
缩减
聚类分析
分层
设计
空间
动态
缩减
方法
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职称材料
基于自适应混合近似模型的顶置武器站多柔体系统动力学优化研究
被引量：
6
2
作者
冯帅
毛保全
+2 位作者
王之千
朱锐
邓威
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第12期206-212,共7页
针对顶置武器站结构优化设计存在计算量大、优化效率低等问题,提出一种基于自适应混合近似模型的优化策略,引入分层设计空间缩减思想,在优化迭代过程中依次在构造的全局空间、聚类空间和重点空间内选取样本点更新混合近似模型,以同时提...
针对顶置武器站结构优化设计存在计算量大、优化效率低等问题,提出一种基于自适应混合近似模型的优化策略,引入分层设计空间缩减思想,在优化迭代过程中依次在构造的全局空间、聚类空间和重点空间内选取样本点更新混合近似模型,以同时提高模型的全局和局部预测能力。使用典型测试函数算例和某顶置武器站结构动力优化实例,验证了所提优化策略的有效性。顶置武器站结构动力优化结果表明:使用该方法获得的武器站炮口扰动目标函数减小了58.3%,各炮口扰动参数得到有效改善;与静态近似模型方法相比,该方法所得的炮口扰动目标函数优化结果降低了14.5%,所需调用武器站分析计算模型次数减少了47.4%。
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关键词
顶置武器站
自适应近似模型
分层设计空间缩减
模糊聚类
结构动力学优化
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职称材料
题名
基于自组织映射和K-means聚类的分层设计空间动态缩减方法及其在船型优化中的应用
1
作者
于群
李鹏
郑强
冯佰威
邱春良
曾大连
机构
武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室
武汉理工大学船海与能源动力工程学院
中国舰船研究设计中心
广西中船北部湾船舶及海洋工程设计有限公司
出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2024年第6期64-73,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51979211,52271327,52271330,52471339,52401390)
装备预研教育部联合基金(青年人才)资助项目(8091B032201)
+3 种基金
高等学校学科创新引智计划资助项目(BP0820028)
广西重大科技专项资助项目(AA23023013,AA23062037)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(104972024RSCbs0010)
国家资助博士后研究人员计划C档资助项目(GZC20232018)。
文摘
[目的]基于CFD的船型优化由于其高维、计算昂贵、“黑盒”等特点,通常会存在优化效率低,优化质量差的问题。针对以上问题,基于自组织映射方法和K-means聚类提出分层设计空间动态缩减方法(HSRM)。[方法]利用K-means聚类算法,对自组织映射方法的可视化结果进行聚类,并提取感兴趣的区域。通过该方式,可在船型优化过程中,对样本仿真数据进行数据挖掘、提取设计知识、指导设计优化,以提高优化质量。最后将该方法应用于7500吨级散货船的船型优化设计过程以验证有效性。[结果]结果表明,利用传统粒子群优化算法(PSO)和HSRM得到的优化船型总阻力分别降低1.854%和2.266%,HSRM能得到更高质量的优化解。[结论]所提出的方法可以指导优化算法向着最优解的方向进行寻优,有效提高优化效率和优化质量。
关键词
船舶
设计
船型优化
自组织映射
设计
空间
缩减
聚类分析
分层
设计
空间
动态
缩减
方法
Keywords
naval architecture
hull form optimization
self-organizing maps
design space reduction
cluster analysis
hierarchical space reduction method
分类号
U661.31 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于自适应混合近似模型的顶置武器站多柔体系统动力学优化研究
被引量：
6
2
作者
冯帅
毛保全
王之千
朱锐
邓威
机构
陆军装甲兵学院兵器与控制系
陆军特种作战学院机电工程系
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第12期206-212,共7页
基金
武器装备军内科研科学研究项目(2015ZB01)。
文摘
针对顶置武器站结构优化设计存在计算量大、优化效率低等问题,提出一种基于自适应混合近似模型的优化策略,引入分层设计空间缩减思想,在优化迭代过程中依次在构造的全局空间、聚类空间和重点空间内选取样本点更新混合近似模型,以同时提高模型的全局和局部预测能力。使用典型测试函数算例和某顶置武器站结构动力优化实例,验证了所提优化策略的有效性。顶置武器站结构动力优化结果表明:使用该方法获得的武器站炮口扰动目标函数减小了58.3%,各炮口扰动参数得到有效改善;与静态近似模型方法相比,该方法所得的炮口扰动目标函数优化结果降低了14.5%,所需调用武器站分析计算模型次数减少了47.4%。
关键词
顶置武器站
自适应近似模型
分层设计空间缩减
模糊聚类
结构动力学优化
Keywords
overhead weapon station
adaptive surrogate model
hierarchical design space reduction
fuzzy clustering
structural dynamics optimization
分类号
TG301 [金属学及工艺—金属压力加工]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于自组织映射和K-means聚类的分层设计空间动态缩减方法及其在船型优化中的应用
于群
李鹏
郑强
冯佰威
邱春良
曾大连
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于自适应混合近似模型的顶置武器站多柔体系统动力学优化研究
冯帅
毛保全
王之千
朱锐
邓威
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
统计分析
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