基于神经网络响应面模型的邮轮桁架结构优化分析.pdfVIP

第39卷第2期江苏科技大学学报（自然科学版）Vol.39No.2

2025年4月JournalofJiangsuUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)Apr.2025

D0I:10.20061/j.issn.1673-4807.2025.02.004

基于神经网络响应面模型的邮轮桁架结构优化分析

葛坤玮1}²,许鹏鹏,宋科委，曾

曾骥3，贾君瑞

（1.江苏航运职业技术学院船舶与海洋工程学院，南通226100）

（2.上海海事大学商船学院，上海201306）

（3.上海海事大学海洋科学与工程学院，上海201306）

摘要：邮轮的桁架结构响应需要有限元计算，但传统的优化方法效率较低甚至无法使用，为此提出了一种利用神经网络

响应面的结构优化方法.针对遗传算法的早熟问题，进行了各种改进，验证了改进遗传算法的良好性能；通过正交试验设计

结构计算样本点，利用改进BP（backpropagation）

经典十杆桁架为例，建立了以质量为目标函数、应力为约束条件的优化数学模型，利用该算法完成了对结构的优化设计.计

算结果比文献最优值降低了近1%，表明了该方法的优良性能，为邮轮桁架结构的优化设计提供了一种思路与参考

关键词：神经网络；响应面模型；遗传算法；正交试验；桁架结构优化

中图分类号：U662.2文献标志码：A文章编号：1673-4807(2025)02-027-06

Optimizationanalysisofcruiseshiptrussstructures

basedonresponsesurfacemodelofneuralnetworks

GEShenweil-2,XUPengpeng,SONGKewei,ZENGJi°,JIAJurui

(1.SchoolofShipandOceanEngineering,JiangsuShippingCollege,Nantong226100,China)

(2.MerchantMarineCollege,ShanghaiMarineUniversity,Shanghai201306,China)

(3.CollegeofOceanScienceandEngineering,ShanghaiMarineUniversity,Shanghai201306,China)

Abstract:Finiteelementcalculationisoftenusedinthestructuralresponseofcruiseshiptrusses,whichmakes

thetraditionaloptimizationmethodinefficientorevenimpossibletobeused.Therefore,astructuraloptimization

methodusingneuralnetworkresponsesurfaceisproposed.Tosolvetheprematureconvergenceproblemofgenet-

icalgorithm,variousimprovementshavebeencarriedoutandthegoodperformanceoftheimprovedgeneticalgo-

rithmhasbeenverified.Theresponsesurfaceofneutralnetworkshasbeenbuil