机械工程学报

作者：崔宇朋, 余杨, 韦明秀, 李振眠, 余建星

单位：1. 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室 天津 300072;2. 天津大学天津市港口与海洋工程重点实验室 天津 300072

关键词：开口甲板,多目标拓扑优化,折衷规划法,改进博弈论四重组合赋权法,多项式惩罚模型,β法,三段式延拓法；

基金：工业和信息化部高技术船舶资助项目(MC-201917-C09)。

结构刚度、振动及开口处强度影响开口甲板服役寿命。针对开口甲板型式,以多项式惩罚模型(Polynomial penalization model,PPM)为理论依据并辅以三段式延拓(Three-stage continuation,TSC)法,提出一种基于折衷规划法(Compromise programming method,CPM)和改进博弈论四重组合赋权法(Improved fourfold combination weighting model of game theory,IFCWGT)的强度-刚度-振动多目标拓扑优化(Topology optimization,TO)综合策略。为缓解传统变密度法收敛至局部最优解及局部模态问题,将应用TSC技术的PPM引入至开口甲板多目标概念设计领域。建立结合CPM和PPM-TSC的最大单元应力最小化、静态多应变能最小化、动态多频率最大化的多目标TO模型并应用β法以获取Pareto妥协解。提出利用博弈论思想无偏好耦合层次分析(Analytic hierarchy process,AHP)法、熵权法(Entropy weight method,EWM)、基于层间相关性(Criteria importance through intercriteria correlation,CRITIC)法及变异系数法(Coefficient of variation method,CVM)的IFCWGT策略,以得到兼具设计决策者主观价值和数据客观性的子目标综合权重因子。研究表明,所提出的融合四种主客观赋权法的IFCWGT技术在子目标权重分配及开口甲板拓扑性能、拓扑布局方面更具先进性。

来源：2023年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

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