BƯỚC 1 Mã hóa thơng số hình dáng tàu gồm LCB, CP, CM theo cơ chế nhị
phân, các hệ sốhình dáng liên quan khác được cập nhật thay đổi tương ứng
BƯỚC 2 Khởi tạo quần thể từ N cá thể ngẫu nhiên
BƯỚC 3 Tính giá trị thích nghi từng cá thể trong quần thể dựa trên hàm mục tiêu sức cản Holtrop
[CHỌN KẾT QUẢ] Đánh giá nghiệm phù hợp dựa trên hàm ràng buộc hệ số hình dáng theo độ sâu tuyến luồng và điều kiện dừng của giải thuật GA, tiến hành GIẢI MÃ DI TRUYỀN và đề xuất NGHIỆM PHÙ HỢP (tập hợp hệ số hình dáng phù hợp)
BƯỚC 4 Nếu chưa thỏa – Chọn lựa, sắp xếp từng cá thể trong quần thể
BƯỚC 5 Lai ghép - Lựa chọn cặp cá thể ngẫu nhiên để hốn đổi tồn phần / từng phần vịtrí mã hóa để tạo cặp cá thể thế hệ tiếp theo.
BƯỚC 6 Đột biến – Lựa chọn cá thể ngẫu nhiên, hốn đổi tồn phần / từng phần vị trí mã hóa trên chính cá thểđó để tạo cá thể thế hệ tiếp theo, quay trở lại bước 3 cho vòng lặp của thể hệ tiếp theo.
71
3.3. Kết luận
Chương 3 đã xây dựng thuật tốn tối ưu hóa và các lưu đồ thực hiện giải thuật di truyền áp dụng cho bài tốn phân tích, chọn lựa thơng số hình dáng tàu container phù hợp tuyến luồng sông biển theo hướng giảm sức cản. Kết quả tính tốn thể hiện GA là phương
pháp tối ưu phù hợp và cho kết quảđáng tin cậy với cách tiếp cận thiết kế theo tàu mẫu. - Luận án đã mã hóa được các biến số tối ưu và điều kiệnràng buộc gồm hoành độ tâm nổi LCB, các hệ số béo hình học CP, CM, các hệ số hình dáng khác được cập nhật tương ứng. Tập biến số hình dáng tàu được mơ tả dưới dạng cá thể trong bài tốn GA, là
cơ sở cho việc đề xuất hình dáng tàu container phù hợp tuyến luồng SB.
o Cá thể. x1 = Hoành độ tâm nổi LCB
o Cá thể. x2 = Hệ số béo lăng trụ CP
o Cá thể. x3 = Hệ số béo diện tích sườn giữa CM
o Cá thể. x4 … xn = Các hệ số hình dáng khác trong hàm mục tiêu sức cản Holtrop được cập nhật thay đổi theo 3 biến số trên
- Luận án thiết lập nhóm ràng buộc khơng thay đổi về kích thước cơ tiếp cận thiết kế dựa trên tàu mẫu, các phạm vi cho phép của ràng buộc được liệt kê gồm:
o Chiềudài tàu thiết kế L = const
o Chiềurộng tàu thiết kế B = const
o Chiều chìm tàu thiết kế T = const
- Luận ánthiết lập nhóm ràng buộc thay đổi lượng chiếm nước và hệ số hình dáng trong phạm vi giới hạn cho phépcủa tàu container tuyến luồng sông biển, bao gồm:
o Giới hạn thay đổi lượng chiếm nước δΔ < 3 %
o Giới hạn thay đổi hoành độ tâm nổi LCB = [-5%, 5%], o Giới hạn thay đổi hệ số béo lăng trụ Cp, = [0.80 – 0.90]
o Giới hạn thay đổi hệ số béo sườn giữa CM = [0.90 – 0.99] tai lieu, luan van89 of 98.
CHƯƠNG 4 : NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH HĨA HÌNH DÁNG TÀU CONTAINER SB THEO HÀM THAM SỐ NUBS
Giải thuật tối ưu di truyền dựa trên hàm mục tiêu sức cản đã đề xuất được các hệ số hình dáng tàu và hồnh độ tâm nổi phù hợp, trong khi vẫn giữnguyên được kích thước
cơ bản tàu như chiều dài, chiều rộng thiết kế và mớn nước. Trong chương này, từ tập hợp các thơng số hình dáng tàu tối ưu từ giải thuật di truyền, đường cong diện tích sườn và tập hợp sườn lý thuyết được nghiên cứu mơ hình hóa theo hàm tốn NUBS.
4.1. Cơ sở hiệu chỉnh hình dáng tàu dựa trên đường cong SAC
4.1.1 Phương pháp hiệu chỉnh hình dáng tàu 1 – Cp
Hiệu chỉnh thiết kế 1 – Cp là quá trình điều chỉnh hệ sốbéo hình dáng lăng trụ δCP
và chênh lệch hoành độ tâm nổi δLCB từ tàu mẫu, được mơ tả trong Hình 4.1.
Hình 4.1 Hiệu chỉnh 1 – Cp của đường cong SAC [64]
Dựa trên thông số tàu mẫu ban đầu, khoảng cách của trọng tâm δCPf a, tính từ vị trí giữa tàu đến phía trước mũi, sau lái được trình bày như sau:
( ) , , , , 1 2 1 f a f a f a f a Cp x h Cp − ≅ − (4-1)
73 Do đó: ( ) ( ) { } 2 a f f a Cp h LCB LCB Cp Cp Cp h h δ δ δ δ = + + + + (4-2) ( ) ( ) { } 2 f a f a Cp h LCB LCB Cp Cp Cp h h δ δ δ δ = − − + + (4-3)
Theo đó, độ dịch chuyển vị trí sườn lý thuyết theo chiều dài tàu đến vị trí trước mũi,
sau lái δxf a, tỉ lệ với hệ sốbéo hình dáng lăng trụ.
( , , ) ( , , ) , , 1 1 1 1 f a f a f a f a f a f a x x Cp Cp x Cp δ δ + + − = − − − (4-4) Trong đó: , f a
x : khoảng cách ban đầu của sườn lý thuyết tính từ vịtrí sườn giữa đến phía trước
mũi, sau lái tàu
,
f a
x
δ : độ lệch của sườn lý thuyết đang xét đến phía trước mũi, sau lái tàu
,
f a
Cp : hệ sốhình dáng lăng trụban đầu tính từ vịtrí sườn giữa đến phía trước mũi,
sau lái tàu
,
f a Cp
δ : độ lệch hệ sốhình dáng lăng trụ của phần trước mũi và sau lái
Khuyết điểm:
- Chỉ có thể áp dụng cho tàu có đoạn thân ống song song, trong đó hệ số béo lăng trụ thay đổi dẫnđến chiều dài đoạn thân ống thay đổi
- Chiều dài đoạn thân ống và hệ số lăng trụ là các biến số phụ thuộc lẫn nhau, không thể tách riêng xử lý
- Sự phân bố sườn lý thuyết phụ thuộc hoàn toàn vào Cp, người thiết kế khó can thiệp kiểm sốt
tai lieu, luan van91 of 98.
4.1.2 Phương pháp hiệu chỉnh hình dáng tàu Swing
Phương pháp hiệu chỉnh thiết kế tàu Swing xử lý độc lập hoành độ tâm nổi LCB
được mơ tả trong Hình 4.2. Mỗi mặt cắt sườn lý thuyết sẽ dịch chuyển theo phương dọc tàu với một hệ sốgóc θ là hằng số, được tính theo công thức sau.
tan LCB x y y δ δ θ = = (4-5) Trong đó: LCB
δ : độ lệch hồnh độ tâm nổi giữa tàu mẫu và tàu thiết kế
y: cao độ tâm nổi tàu mẫu
y: cao độ tâm nổi tại vịtrí sườn tàu thiết kế