基于SVR近似模型的潛水器外形優(yōu)化

謝云飛，孫建飛

(1. 南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南通 226010；2. 吉寶（南通）重工有限公司工程部，江蘇 南通 226010)

基于SVR近似模型的潛水器外形優(yōu)化

謝云飛1，孫建飛2

(1. 南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南通 226010；2. 吉寶（南通）重工有限公司工程部，江蘇 南通 226010)

流體仿真軟件在船舶與海洋結(jié)構(gòu)物概念設(shè)計(jì)階段應(yīng)用廣泛。針對(duì)潛器外形設(shè)計(jì)過(guò)程中，仿真分析往往需要耗費(fèi)大量的時(shí)間成本，無(wú)法直接與優(yōu)化器結(jié)合的問(wèn)題，本文研究基于支持向量回歸機(jī)（Support Vector Regression, SVR）的潛器外形優(yōu)化方法，包括拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)選取樣本點(diǎn)、基于 ICEM 的潛器參數(shù)化建模和網(wǎng)格自動(dòng)劃分、基于 Fluent 的阻力計(jì)算及 SVR 模型的構(gòu)造。采用改進(jìn)的粒子群算法求解潛器外形優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，得到了阻力性能優(yōu)良的潛器外形。

SVR；近似模型；阻力計(jì)算；粒子群算法；潛器外形

0 引 言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各類先進(jìn)的仿真軟件如Fluent，CFX 在船舶與海洋結(jié)構(gòu)物概念設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。然而，在優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，很難將這些軟件直接與優(yōu)化器結(jié)合，因?yàn)閮?yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中需要很多次迭代才能獲得最優(yōu)方案，而每進(jìn)行一次仿真需要消耗大量的計(jì)算時(shí)間。近似建模技術(shù)成為解決上述問(wèn)題的有效途徑。李冬琴等[1]以海洋平臺(tái)支持船操縱性為研究對(duì)象，采用多種試驗(yàn)分析方法進(jìn)行取樣，根據(jù)樣本點(diǎn)及操縱響應(yīng)值完成了近似模型的構(gòu)建；肖振業(yè)等[2]以國(guó)際標(biāo)模 KCS 為例，利用支持向量機(jī)理論建立船舶的總阻力近似模型，并與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的近似模型進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了支持向量理論建立近似模型的可行性；……