船舶总体性能优化设计研究综述

1、    船舶总体性能优化设计研究综述    胡琛+张玙姣【摘要】：船舶总体性能设计是指依据研制任务书，通过分析、论证、计算、试验和绘图等工作，提供一系列技术资料，满足研究单位的设计要求，确保造船厂能建造出性能优良的船舶。文章对船舶总体性能优化设计的国内外研究进展进行了介绍，分析了船舶总体性能优化设计的主要特点，总结了船舶总体性能优化设计用到的主要方法，最后提出了船舶总体性能优化设计时所要研究的关键问题，对进行船舶总体性能优化设计有一定的指导意义。关键词：船舶；总体性能设计；优化设计1船舶总体性能优化设计主要特点1.1矛盾错综复杂由于船舶自身的内在矛盾错综

2、复杂，使得船舶总体性能的优化设计更加复杂。如在排水量不变的前提下，船舶负重量与船舶航速之间的矛盾，船舶耐波性与初稳性之间的矛盾，船舶航向稳定性与操纵灵活之间的矛盾等。在船舶总体性能的优化设计中，要妥善处理这些错综复杂的矛盾，不能简单地采用折中的办法来解决，应遵循如下原则：局部服从总体；次要矛盾服从主要矛盾；总耗能服从经济效益，并以最小的代价获取利益。1.2问题具有多解性一艘设计成功的船舶，其总体性能方案应能最大限度地满足研制任务书中各项战术和技术性能指标的要求。为此，对同一个设计目标来说，往往设计出的多种方案都能满足同一设计目标要求，因此需要对多个方案进行分析评估，决策部门可根据任务需要和实际

3、情况，从待选的设计方案中选取出“最优方案”。2船舶设计项目管理组织结构我们设计院分为总体、船体、轮机、电气、舾装、涂装、项目管理和設计保障等专业室。设计院往往会同承担多个项目的设计任务，而船舶设计项目需要各专业部门工程师的紧密合作，这需要各个项目能够分享各专业部门的工程师。同时，船舶设计项目的技术性质也决定了项目管理的必要性，所以需要将船舶设计项目的管理与技术合并为一个整体，成立项目管理组织。根据船舶设计的工作流程和特点，我们设计院的项目外在组织结构采用矩阵型组织结构，项目内部组织结构采用同形团队结构。也就是矩阵式组织结构支撑下的项目经理负责制，由项目经理负责对项目人员和技术的管理，项目组人员

4、由各专业室人员组成，根据项目的设计进度随时调整人员的构成，项目经理由院领导直接管理。3船舶总体性能优化设计主要方法3.1设备厂家资料和设计图纸的核对设备厂家资料和设计图纸的核对问题主要包括断电器选择、设备和图纸设计问题、电缆和用电设备的选择问题。首先，断路器的选择问题是船舶电气设计中的常见问题。一个选择正确的断路器对船舶设备和供电的连续性都会产生积极作用。在设计的过程中一定要根据船舶用电设备的数量、功率等问题，对断路器的容量进行核对，并最终选择合适的断路器。实践证明断路器选择的科学合理性可以有效减少造船成本。其次，电气设备和图纸设计的布置问题。电气设备在设计的过程中一定要考虑操作便利、维护及使

5、用便利等问题。在图纸设计的过程中，图纸上的图形符号一定要经过严格审核，设备的代号、位置、名称等一定要选择正确，图纸上的内容一定要清晰、以免造成统计失误。再次，用电设备的审核需符合要求。船舶电气专业并不是一个单一的专业，它与其他专业之间有密不可分的关系。一定要考虑用电设备电功率配备、发电机的容量等问题，防止用电设备缺乏电源馈电开关造成船舶使用过程中的安全隐患。最后，电缆的选择问题。船舶电缆的选择一定要与全船的防火区域为依据进行划分。照明系统、广播系统、报警系统电缆的选择都是不同的。因此，在电缆选择的过程中要进行清晰划分。在电缆选择时根据用途不同选择规格、截面积、耐火程度不同的电缆，从而避免电缆选

6、择不恰当造成的电缆老化速度加剧，寿命缩短及施工难度加大等问题，从而增加电缆使用效率和寿命。3.2详细设计质量管控详细设计质量管控主要内容是技术规格书的消化、设备资料的消化和送退审图纸的管控。项目经理需要组织项目组成员消化技术规格书和设备资料的技术要点，发现技术问题，及时向船东澄清并形成纪要。技术要点体现在送审图纸里，并及时跟进船级社和船东的图纸退审情况，满足生产设计的图纸需求。这个过程中可以由各专业自行消化技术规格书和设备资料的技术要求，涉及到跨专业内容的，由项目经理牵头协调各专业处理。3.3信息数字化技术的应用数字信息技术是实现船舶电气系统智能化的关键技术。其主要作用是解决船舶电气智能设计系

7、统在设计中面临的数字化信息问题，其方法是把设计中的相关条件和相关准则用数字去描述，但是这种描述必须建立在相关准则和定义的基础之上。然后将这些数字化信息在船舶电气化设计中加以利用，建立起船舶设计的数字化模型。信息数字化主要是将船舶设计中的限制条件和计算机无法识别的信息按照相关的规则和定义进行数字化翻译，将其翻译成计算机可以识别的语言，从而满足船舶电气设计的信息化、数字化。3.4知识管理模块和辅助模块原型实现知识管理模块其实就是知识学习模块，如果要实现此模块的知识学习可以有录入学习和资料学习两种方法。知识管理模块可以通过程序分析的方式对程序展开自动研究学习，学习有关格式规则，既可以开阔眼界，又可以修正知识。辅助模块主要是利用数据交换和电气符号进行相关的图纸和图框的编辑。在于数据交换板块，辅助性模块可以将数据嵌入相关的数据库中，最终这些数据会以表格的形式出现，并将表格保存在系统数据库中。参照相关的gb和cb建立起符号库。辅助性模块可以根据设计者的需求进行自选备用。结语随着国内外造船行业竞争日益激烈，造船界不断寻找生产效率高的船舶设计方法，本文主要对船舶总体性能优化设计方法的相关研究进行了梳理总结，通过对该方法国内外研究进展的介绍，并从船舶总体性能优化设计的主要特点和主要方法两个方面的分析着手，提出了应用该方法需要研究的关键问题，对进行船舶总体性能优化