基于遗传算法的缓波型立管多目标集成优化

作者：余杨; 刘成^*; 余建星; 赵明仁; 李振眠

来源：海洋工程, 2023, 41(02): 31-41.

DOI：10.16483/j.issn.1005-9865.2023.02.004

• 缓波型立管
• 遗传算法
• 代理模型
• 动力响应
• 多目标优化
• 集成设计

缓波型立管由于设计参数较多且优化目标之间相互影响，设计结果具有很大的不确定性。随着代理模型和智能优化算法的发展，针对缓波型立管的优化可以提出更好的解决方案。以提高力学性能和经济效益为优化目标，采用基于Kriging插值模型和NSGA-II算法的多目标优化策略，对考虑顶部浮体影响的深水缓波型立管进行动力响应分析，并开展线型—截面双目标优化集成设计和线型—浮筒三目标优化集成设计。将处于不同几何尺度的设计变量进行集成，旨在各目标存在相互竞争的情况下，与截面、浮筒设计形成有效互动以提高线型设计的总体性能。结果表明，Pareto最优解集可提供多个选择方案，以满足工程实际需要。将所选最优方案与初始设计进行对比，并以疲劳性能和成本估算作为优化的校核指标，取得了理想的优化效果。

• 单位
  天津大学; 水利工程仿真与安全国家重点实验室