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带间级联激光器调制与噪声动力学的速率方程建模

DOI：10.1109/jqe.2020.2972373 期刊：IEEE Journal of Quantum Electronics 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 采用智能混合田口-遗传算法（IHTGA）优化船舶推进系统的轴承偏移量与轴系对中。目标是最小化轴向正应力和剪切力，约束条件包括冷热工况下轴系推力法兰的许用反作用力、轴承应力、剪切力及弯矩。主推进系统轴系的精确对中对于保障船舶安全运行至关重要。为获得工况下轴承与轴系可接受的受力与应力组合，必须确定最优轴承偏移量。本文摒弃船厂普遍采用的耗时传统局部搜索法（含试错流程），改用IHTGA进行优化。该算法在常规遗传算法交叉操作间嵌入田口方法，通过将田口法的系统推理能力融入交叉过程，实现用于交叉的基因智能选择，从而提升算法在鲁棒性、统计性能及收敛速度方面的表现。采用惩罚函数法将设计目标与约束条件的线性组合作为伪目标函数构建适应度函数，并运用有限元法计算轴承反力与应力以及轴系正应力、弯矩和剪切力。针对2200TEU集装箱船的计算实验表明，IHTGA优化结果显著优于传统含试错的局部搜索法。
作者： WEN-HSIEN HO，JINN-TSONG TSAI，JYH-HORNG CHOU，JIANN-BEEN YUE
AI智能分析
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研究概述 实验方案

研究目的

优化船舶推进系统中的轴承偏移和轴对中，以在允许的反作用力、轴承应力、剪切力和冷热工况下轴推力法兰的弯曲矩范围内，最小化正常轴应力和剪切力。

研究成果

IHTGA算法在允许反作用力条件下有效优化了轴承偏移量（基于最大正应力和剪力），并在冷热工况下优化了轴推力法兰的轴承应力、剪力及弯矩。与传统需试错的局部搜索方法相比，所提出的IHTGA显著缩短了搜索时间并获得了满意结果。

研究不足

该研究聚焦于特定类型船舶（2200TEU集装箱船），若未作调整可能不直接适用于其他船型。计算实验基于模拟开展，实际应用中或面临更多挑战。

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