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船舶優(yōu)化設(shè)計范文第1篇

關(guān)鍵詞：船舶結(jié)構(gòu)；有限元法；優(yōu)化設(shè)計；浮態(tài)調(diào)整；自動加載

一、引言

在船舶結(jié)構(gòu)直接計算中，外載荷(包括波浪壓力、砰擊載荷、貨物壓力、晃蕩載荷、波浪彎矩、剪力和扭矩等)[1]的計算都依賴于經(jīng)驗公式，不管是采用全船的計算模型還是采用艙段的計算模型，目前情況下很難得到一個完全平衡的外載荷力系。由于船舶結(jié)構(gòu)是一個復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，直接計算時，有限元模型中節(jié)點數(shù)、單元數(shù)十分龐大，載荷計算的累計誤差使得尋求一個完全平衡的外載荷力系的工作更加困難。在這種情況下，施加合理、合適的邊界條件變得十分重要，因為約束點產(chǎn)生的很大的反力嚴重地影響(改變)了結(jié)構(gòu)的實際受力狀態(tài)。邊界條件對于計算的結(jié)果有重大的影響，而邊界條件的確定取決于對結(jié)構(gòu)受力和變形狀態(tài)的判斷以及分析者的經(jīng)驗，其中人為的因素較多。也許可以認為根據(jù)StVenant原理，由于約束點距離我們最關(guān)心的部位較遠，對應(yīng)力分布的計算結(jié)果的影響有限，但是這樣得到的結(jié)果畢竟是不甚合理的。因此用有限元方法計算船舶結(jié)構(gòu)強度時，為了得到比較準確的變形和應(yīng)力結(jié)果，可能需要特殊的處理方法。目前的研究中有采用慣性釋放的方法[2]，此方法用結(jié)構(gòu)的慣性力來平衡外力，由于人為的施加外載荷，雖然在大多數(shù)情況下，都經(jīng)過了節(jié)點力的調(diào)整，但作用在船體的力系仍然不是平衡力系，根據(jù)達朗貝爾原理，利用慣性力使整個力系達到平衡。也有研究整船有限元模型自動加載技術(shù)的[3]，這些研究都需要經(jīng)過節(jié)點力的調(diào)整和慣性平衡力計算的多次疊代，對船舶要進行浮態(tài)調(diào)整，實現(xiàn)起來，比較繁瑣。

本文基于優(yōu)化設(shè)計的思想，提出了一種應(yīng)用ANSYS優(yōu)化設(shè)計分析功能進行船舶浮態(tài)的自動調(diào)整及加載的方法，使得施加在有限元模型的整個外載荷幾近于平衡力系，約束點的支反力接近于零，通過算例證明了該方法的可行性。

二、ANSYS優(yōu)化設(shè)計理論及其應(yīng)用于船舶浮態(tài)自動調(diào)整及加載

ANSYS優(yōu)化設(shè)計分為目標優(yōu)化設(shè)計和拓撲優(yōu)化設(shè)計兩種。目標優(yōu)化設(shè)計是一種通過迭代試算以確定最優(yōu)化設(shè)計方案的技術(shù)[4]。所謂“最優(yōu)設(shè)計”，指的是該種方案可以滿足所有的設(shè)計要求（如應(yīng)力低于許用應(yīng)力，長度小于臨界長度），而且目標量的支出（如重量、面積和費用等）最小。一般來說，設(shè)計方案的許多方面都可以優(yōu)化，如尺寸、形狀、制造費用、自然頻率等。所有可以參數(shù)化的ANSYS選項幾乎都可以做優(yōu)化設(shè)計。ANSYS優(yōu)化設(shè)計實際就是程序提供了一系列的分析―評估―修正的循環(huán)過程，這一循環(huán)過程重復(fù)進行直到所有的設(shè)計要求都滿足為止。ANSYS優(yōu)化模塊中的三大變量是設(shè)計變量、狀態(tài)變量和目標函數(shù)，設(shè)計變量為自變量，優(yōu)化結(jié)果的取得就是通過改變設(shè)計變量的數(shù)值來實現(xiàn)的，而實際上設(shè)計變量就是需要真正的進行設(shè)計的變量。狀態(tài)變量是約束設(shè)計的數(shù)值，為因變量，是設(shè)計變量的函數(shù)。目標函數(shù)即為最后用以評估設(shè)計是否最優(yōu)設(shè)計的量，一般來說是要盡量減小的量，它必須是設(shè)計變量的函數(shù)，也就是說目標函數(shù)的數(shù)值也必須隨著設(shè)計變量的改變而改變。

本文的思路是基于ANSYS優(yōu)化設(shè)計理論，我們將船舶首尾吃水定義為設(shè)計變量，也就是說將船舶模型的舷外水壓力載荷作為我們設(shè)計的變量，再將單元的應(yīng)力定義為狀態(tài)變量，約束點處的支反力定義為目標函數(shù)，通過優(yōu)化迭代設(shè)計，ANSYS優(yōu)化設(shè)計程序?qū)⑼ㄟ^迭代試算自動尋找到船舶合理的也就是實際的吃水狀態(tài)，使得目標函數(shù)值即約束支反力的大小接近于零，此時整個外載荷幾近于平衡力系，得到的設(shè)計變量的解最接近船舶實際的吃水及浮態(tài)，這個解也就是我們所要尋找的最優(yōu)解，尋找到最優(yōu)解的這次迭代實際上也完成了船舶有限元模型合理的加載與計算。

整個優(yōu)化程序設(shè)計的主要步驟為（1）用命令流參數(shù)化建立船舶有限元模型，船舶的吃水等設(shè)計變量用參數(shù)化的形式輸入，并指定初始值，為了提取必要的狀態(tài)變量以及目標函數(shù)，需要進行一次求解且用命令流提取并指定狀態(tài)變量和目標函數(shù)，將船舶的吃水指定為設(shè)計變量，單元的應(yīng)力指定為狀態(tài)變量，約束處的支反力定義為目標函數(shù)，然后生成循環(huán)所用的分析文件，該文件包括整個分析的過程；（2）進行優(yōu)化分析的設(shè)置，進入OPT，指定分析文件，聲明優(yōu)化變量，選擇優(yōu)化工具和優(yōu)化方法，指定優(yōu)化循環(huán)控制方式等。（3）運行優(yōu)化程序，進行優(yōu)化分析并查看設(shè)計序列結(jié)果和后處理。

三、算例

為了說明該方法的的可行性，本文對一柱體進行了基于優(yōu)化設(shè)計的浮態(tài)調(diào)整。如圖1所示，柱體的橫截面為正方形，柱體上表面0-3000mm范圍內(nèi)的均布載荷為1/375 N/mm2，3000-7000mm范圍內(nèi)的均布載荷為3/800 N/mm2，7000-10000mm范圍內(nèi)的均布載荷為7/3000 N/mm2，首吃水的初始值B=300mm，尾吃水的初始值A(chǔ)=500mm，整個分析計算過程的APDL程序如下：

圖1 柱體模型尺寸及載荷示意圖（尺寸單位：mm）

/BATCH ASEL,A,LOC,X,10000

*SET,A,500! 定義設(shè)計變量初始值 ADELE,ALL,1

*SET,B,300 ASEL,S,LOC,Y,0

/PREP7！進入前處理建立有限元模型 ASEL,A,LOC,Y,1000

ET,1,SHELL63 ASEL,A,LOC,Z,1000

R,1,10, , , , , , AREVERSE,ALL

ET,2,LINK8 ESIZE,50,0

R,2,500, , MSHAPE,0,2D

MPTEMP,,,,,,,, MSHKEY,1

MPTEMP,1,0 ASEL,ALL

MPDATA,EX,1,,2.1E5 AMESH,ALL

MPDATA,PRXY,1,,0.3 N,0,-500,500

BLC4, , ,10000,1000 N,10000,-500,500

VEXT,all, , ,0,0,1000,,,, TYPE,2

VDELE, 1 MAT, 1

ASEL,S,LOC,X,0 REAL,2

ESYS, 0 D,NODE(0,0,500),,,,,,UX,,UZ,！施加約束

SECNUM, D,NODE(10000,0,500),,,,,,,,UZ,

TSHAP,LINE D,NODE(0,-500,500),,,,,,,UY,,

E,NODE(0,0,500),NODE(0,-500,500) D,NODE(10000,-500,500),,,,,,,UY,,

E,NODE(10000,0,500),NODE(10000,-500,500) ALLSEL,ALL

NSEL,S,LOC,X,0,3000 SOLVE ！第一次求解

NSEL,R,LOC,Y,1000 FINISH

FINISH /POST1！進入后處理

/SOL！進入求解器 SET,LAST

ANTYPE,STATIC ETABLE,STR,LS,1！提取狀態(tài)變量值

SF,ALL,PRES,8000/(1000*3000) ！定義載荷 *GET,STR1,ELEM,ENEARN(NODE(0,-500,500)),E

TAB,STR

NSEL,S,LOC,X,3000,7000

NSEL,R,LOC,Y,1000 *GET,STR2,ELEM,ENEARN(NODE(10000,-500,50

0)),ETAB,STR

SF,ALL,PRES,15000/(1000*4000)

NSEL,S,LOC,X,7000,10000 *SET,C,ABS(STR1)

NSEL,R,LOC,Y,1000 *SET,D,ABS(STR2)

SF,ALL,PRES,7000/(1000*3000) *SET,W,500*（C+D） ！提取目標函數(shù)值

ALLSEL,ALL FINISH

*DIM,P1,TABLE,2,3,1,X,Y, LGWRITE,'OPT','lgw', ！生成優(yōu)化分析文件

*SET,P1(0,1,1) , 0 /OPT ！進入優(yōu)化處理器

*SET,P1(0,2,1) , B OPANL,'OPT','lgw',' '！指定分析文件

*SET,P1(0,3,1) , A OPVAR,A,DV,300,700, , ! 定義設(shè)計變量

*SET,P1(1,0,1) , 0 OPVAR,B,DV,200,600, ,

*SET,P1(1,1,1) , A/100000 OPVAR,C,SV,0,100, , ！定義狀態(tài)變量

*SET,P1(1,2,1) , (A-B)/100000 OPVAR,D,SV,0,100, ,

*SET,P1(2,0,1) , 10000 OPVAR,W,OBJ, , ,10, ！定義目標函數(shù)

*SET,P1(2,1,1) , B/100000 OPSAVE,'OPT',' ',' '

NSEL,S,LOC,Y,0,1000 OPTYPE,FIRS！定義一階方法

NSEL,U,LOC,Y,1000 OPFRST,8, , , ！最大8次迭代

SF,ALL,PRES,%P1% ！定義水壓力載荷 OPEXE！開始優(yōu)化分析

ALLSEL,ALL

程序在第3次迭代計算的時候，找到了最優(yōu)解，此時設(shè)計變量A=320.84mm，B=279.07mm，目標函數(shù)W=4.2832 N，本次迭代同時也完成了模型合理的加載與計算。設(shè)計變量A、B對迭代次數(shù)的函數(shù)曲線見圖2所示，目標函數(shù)W對迭代次數(shù)的函數(shù)曲線見圖3所示。

理論計算結(jié)果為A=321.001mm，B=278.999mm，優(yōu)化程序計算表得到的A值的相對誤差為0.519%，B值的相對誤差為0.025%，誤差非常小，可見程序的計算是有效的。

圖2A、B對迭代次數(shù)的函數(shù)曲線 圖3W對迭代次數(shù)的函數(shù)曲線四、結(jié)論

有限元方法在船舶結(jié)構(gòu)分析中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，由于船舶結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，浮態(tài)的調(diào)整和舷外水壓力的計算及加載要花費大量的精力，從算例可見，基于ANSYS優(yōu)化設(shè)計分析可以用來自動處理這些工作，并能較好地接近理論計算的結(jié)果，因此該方法在船舶結(jié)構(gòu)的直接計算中，具有一定的實用性。

參考文獻

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船舶優(yōu)化設(shè)計范文第2篇

眾所周知，人們對社會的諸多感知80%通過視覺來傳達，眼睛能讓人欣賞并感知各種事物。特別是目前，隨著社會的日益發(fā)展和人們生活水平的提高，更多的人在高強度的工作壓力下對精神層面的享受也有了更強烈的需求。因此旅游業(yè)的發(fā)展如雨后春筍順勢而發(fā)，讓人們在工作學習之余舒緩心情、陶冶情操、交流感情，是人們對精神需求的集中體現(xiàn)。伴隨著旅游業(yè)的發(fā)展，旅游文化也成為諸多文化體系之一，供學者研究。概念通過對資料的整理分析，我們可以得出以下概念，“旅游文化主要是指旅游活動過程中所體現(xiàn)的、具有民族特色的感性形象狀貌以及與此相關(guān)的人際關(guān)系特征和心理反映特征?？偟膩碚f，是因旅游活動而引起的一種文化現(xiàn)象?！甭糜挝幕幕且粋€整體概念，是多種物質(zhì)融合并提煉出精神層面的東西。因此旅游文化也必須是多種文化要素在旅游活動的相互碰撞中產(chǎn)生力量。在形成旅游文化的諸多要素中，游客始終起著主導作用，是旅游文化形成與發(fā)展的核心，而其它要素則構(gòu)成旅游文化形成與發(fā)展的其他作用。良好旅游文化的體現(xiàn)，必須對旅游地旅游資源的優(yōu)勢進行挖掘，為游客營造一個舒適、有文化內(nèi)涵的旅游環(huán)境，一個景點、一個指路牌，都可以較好地反映出文化。當然在其中對旅游文化最好的體現(xiàn)就是以實物呈現(xiàn)給游客的旅游紀念品。因為旅游紀念品是旅游地的各種文化狀態(tài)的挖掘和體現(xiàn)，也是文化傳播的載體。

二、旅游紀念品設(shè)計在文化傳播中的意義

促使人文精神內(nèi)涵滲透人文精神體現(xiàn)的是對人的尊重，關(guān)心人需要什么，追求什么?！艾F(xiàn)代設(shè)計的核心思想就是確立了以‘人’為本的設(shè)計理念，強調(diào)設(shè)計的目的是人而非產(chǎn)品。因為設(shè)計的受益者是人，如果忽略了人在商品社會中對設(shè)計的影響力的話，現(xiàn)代設(shè)計作品會成為無根之木。”旅游紀念品蘊藏著一定的文化觀念和文化價值，包含著當?shù)氐牡赜蛭幕⑸鷳B(tài)文化、歷史文化，這些文化價值和文化觀念對人起著潛移默化的教化功能。因此，旅游紀念品的設(shè)計要來源于生活，立足于文化，而不能盲目追求“高大上”，失掉了設(shè)計的本質(zhì)，也不能刻意迎合某一市場需求對瀘州旅游紀念品進行設(shè)計，必須了解瀘州人的生活狀態(tài)和城市特點。以人文歷史為切入點，尋找瀘州的特色街或城市景點進行設(shè)計。比如商業(yè)的代表“白塔商業(yè)圈”、夜市文化的代表“大北街”、休閑文化的代表“百子圖廣場”等。也可以把瀘州的土地產(chǎn)、特色小吃進行梳理，提煉視覺形象，做成一套名為“印象瀘州”的掛歷，這也是對城市旅游推廣的好方法。上述旅游紀念品設(shè)計形象鮮明突出、地域性明顯、同時又包含了人文因素和歷史情結(jié)。促使歷史文化內(nèi)涵交融旅游紀念品作為旅游文化傳播的載體，里面必然蘊含著旅游地的歷史，這樣的旅游紀念品才會讓人愛不釋手，在把玩中加深對旅游地的印象，同時旅游者會互相贈送紀念品，在這種情感傳播中各地的歷史文化潛移默化地得到了滲透，不同地方歷史文化的交融有利于社會的良性發(fā)展。在瀘州名酒文化旅游紀念品設(shè)計中可以把瀘州老窖國寶窖池的釀酒流程設(shè)計成精美的圖文并茂的紀念冊或明信片，因為享譽全球的瀘州老窖“1573”便是從國寶窖池中釀出來的，只聞其香，不解其史，難免美中不足。如果讓游客在品嘗美酒的同時了解佳釀的歷史，更有利于美名遠揚，也能與周邊城市的同類型旅游產(chǎn)品中凸顯自己的特色。促使旅游者人文素質(zhì)的提高旅游者是整個旅游市場的核心，設(shè)計師要根據(jù)景區(qū)的文化特色和游客的特點有針對性地開發(fā)游客喜歡的紀念品同時優(yōu)秀的旅游紀念品設(shè)計會喚起游客的情感，引起游客的興趣，最終影響游客的選擇。當前各地的旅游紀念品市場紀念品質(zhì)量參差不齊，很多游客在選擇中會更多地考慮價格等問題，而忽略了紀念品本身潛在的價值。這種現(xiàn)象對設(shè)計師提出了較高的要求，如何設(shè)計出能打動游客的作品讓他們把更多的目光放在紀念品獨特的價值上，這就要求設(shè)計師必須從生活中取素材，從社會、自然中獲得設(shè)計靈感紀念品市場的繁榮會帶給旅游者更多的選擇，正是這種選擇行為指導旅游者重新閱讀和認識旅游紀念品，從而了解旅游地的各種文化，豐富自己的視野，提升自己的人文素質(zhì)增加與之相關(guān)的知識。讓人在愉悅地欣賞大自然美好風光的同時，也促使自己得到了進步和發(fā)展。促進民族文化的發(fā)展有人說“藝術(shù)無國界”，也有人說“越是民族的就越是世界的”，民族語言是設(shè)計中重要的組成部分，也是形成設(shè)計特色的關(guān)鍵。合理運用民族語言會產(chǎn)生獨特的文化魅力。今天的中國日新月異，悠久的歷史、古老的建筑、優(yōu)美的自然風光、純樸的人文風情以及多種民族文化交融的社會面貌讓世界游客為之傾倒。每年到中國的游客絡(luò)繹不絕，他們在欣賞美景留下足跡的同時也帶走了各種旅游紀念品以作紀念。外國在紀念品的選擇上他們特別注重紀念品民族性和文化特色，我們認為一些極其普通的東西在他們眼中往往被視為珍寶。因此設(shè)計師們思考的最佳設(shè)計應(yīng)該是把民族特色和世界元素有效融合，這里的融合一是指對古老的中國元素的傳承與創(chuàng)新，另外也是指對西方設(shè)計精髓合理的“拿來”而非機械模仿。通過精心設(shè)計的旅游紀念品可以讓中國民族文化走向世界，讓世界認識中國。這就是傳播的力量。瀘州油紙傘旅游紀念品的設(shè)計就有著濃厚的民族文化和地方特色，其被譽為“中國民間傘藝的活化石”，中央電視臺曾專題采訪報道，具有較高的收藏價值和傳承性。瀘州油紙傘具有400多年的油紙傘生產(chǎn)制作歷史，制作工藝特殊，傘骨選用蜀南竹海等地海拔800米以上的深山老楠竹，并經(jīng)防霉、防蛀等工序處理，傘面選用拉力強的特制手工綿紙，在上面手工精繪瀘州的各大美景或風俗人情，最后傘面上會刷上綠色環(huán)保的特制熟桐油，經(jīng)久耐用，生態(tài)環(huán)保。油紙傘極具中國民族文化特色，就象戴望舒詩里描寫的一樣“撐著油紙傘，獨自彷徨在悠長、悠長又寂寥的雨巷……”，眼前仿佛浮現(xiàn)出“穿著旗袍撐著油紙傘丁香般的姑娘”的畫面，把民族風情演繹得蕩氣回腸。

三、結(jié)語

船舶優(yōu)化設(shè)計范文第3篇

【關(guān)鍵詞】應(yīng)力 自然補償 優(yōu)化設(shè)計 CAESARII模擬

【中圖分類號】TU275.3【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0284-02

前言

在船舶建造、使用過程中，大多數(shù)壓力管路都是在高于或低于其安裝溫度下操作的，加之流體介質(zhì)或周圍環(huán)境的溫度變化影響，壓力管路的熱脹冷縮現(xiàn)象是普遍存在的。試驗證明，以一根2m、外徑273mm、壁厚為8mm、兩端固定的碳鋼直管為例，當溫度由安裝時的20℃升高到250℃后，由于管子變形受阻，在直管中將受到3536460N的壓縮力，相應(yīng)得壓縮應(yīng)力為531MPa。之所以會產(chǎn)生這樣大的熱膨脹力和熱應(yīng)力，主要是因為管子的熱膨脹受到了阻止。為了保證安裝后的管路在熱狀態(tài)下穩(wěn)定和安全的運行，減少管路受熱膨脹時產(chǎn)生的應(yīng)力，利用管路自身的柔性吸收其位移形變的Ω型自然補償方法，因其結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、投資少被多數(shù)管路設(shè)計廣泛采用。

管路自然補償?shù)挠嬎惚容^復(fù)雜，本文通過利用理論簡化公式和圖表，對于Ω型管路進行受力比對分析，總結(jié)出適用于實船管路優(yōu)化布置的設(shè)計基準，并運用管路應(yīng)力解析程序在計算機上進行模擬論證，以證明優(yōu)化設(shè)計具有實際的指導意義和可行性。

1 非補償管路與補償管路的差異

1.1 管路伸縮量的設(shè)計基準

設(shè)計基準：由船體偏差引起的伸縮量+由管路溫度變化引起的伸縮量。

船體偏差引起的伸縮率：

K： 經(jīng)驗系數(shù)（一般約0.1） D： 管子直徑

分析：在固定點間的管長（L）、管徑（D）一定時，理論上彎管臂長寬度（B）越長，應(yīng)力比越小，管路應(yīng)力越小，補償?shù)男Ч胶茫趯嵈O(shè)計過程中，管路的布置受空間限制的條件下，B值應(yīng)當考慮其合理性。在D、B值一定時，縮短L的長度，即減小固定點的間距也是一種提高管路補償能力的方法。

2 Ω型管路自然補償?shù)膬?yōu)化設(shè)計計算與分析

Ω型管路自然補償[4]：又稱為方形管路補償，是由同一個平面內(nèi)四個

圖1 Ω型補償管路典型圖

參照Ω型管路參數(shù)（表1），通過方案1和方案2的計算與綜合分析，得出Ω型管路：

① U=20000 Ⅰ型 a=2b 普通管路 B普通/液壓≥465，蒸汽管路B蒸汽≥2320，計算應(yīng)力均滿足要求且利于管路綜合布置；

② 設(shè)計許用應(yīng)力基準[5]：普通、液壓管子13Kg/ mm2蒸汽管子10Kg/mm2；

③ B值設(shè)計基準：普通/液壓管子/蒸汽 10D以上（D：管子公稱通徑）；

A值設(shè)計基準：A=2B-2R （R：彎曲半徑）。

3 Ω型管路補償優(yōu)化設(shè)計最佳方案及軟件模擬驗證

實船設(shè)計模型

（固定點或?qū)Ъ苤c對稱均布）

4 結(jié)束語

通過實船管路的計算分析和模擬驗證，本文得出的Ω型補償管路的優(yōu)化設(shè)計基準兼顧一定的經(jīng)濟性、適用性和可操作性，為今后各種船型船舶上Ω型管路優(yōu)化設(shè)計和實際應(yīng)用提供了技術(shù)支持，對船舶建造質(zhì)量的提升具有深遠的意義。

參考文獻

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[3] SH/T？3041-2002石油化工管道柔性設(shè)計規(guī)范[S] 附錄D.

船舶優(yōu)化設(shè)計范文第4篇

作者簡介：張英俊(1976-）男,中級,石油工程專業(yè),從事海洋石油岸基物流管理工作，現(xiàn)任中國石油集團海洋工程有限公司唐山生產(chǎn)支持基地副經(jīng)理。

摘要：配送是物流活動中不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)，是連接物流活動上下游的紐帶。在海洋石油勘探開發(fā)中，岸基公司的配送作業(yè)發(fā)揮著重要的作用，是海洋石油勘探開發(fā)有力的后勤保障。本文通過分析海洋石油勘探開發(fā)中岸基公司的配送作業(yè)的特點，提出了配送作業(yè)的優(yōu)化設(shè)計方案，為配送作業(yè)提供了理論支持，對岸基公司配送作業(yè)的發(fā)展有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：海洋石油配送作業(yè)優(yōu)化

1 概述

1.1 選題背景。

物流管理是指在社會再生產(chǎn)過程中，根據(jù)物質(zhì)資料實體流動的規(guī)律，應(yīng)用管理的基本原理和科學方法，對物流活動進行計劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)、控制和監(jiān)督，使各項物流活動實現(xiàn)最佳的協(xié)調(diào)與配合，以降低物流成本，提高物流效率和經(jīng)濟效益。配送是指在經(jīng)濟合理區(qū)域范圍內(nèi)，根據(jù)客戶的要求，對物品進行揀選、加工、包裝、分割、組配等作業(yè)，并按時送達指定地點的物流活動。

中國的海洋石油勘探開發(fā)已經(jīng)進入了快速發(fā)展的階段，隨著海洋石油工程業(yè)務(wù)量的逐步擴大，其岸基公司的配送作業(yè)也日益增多。雖然我國對物流管理中配送方面的研究日趨成熟，但針對海洋石油勘探開發(fā)中岸基公司的配送作業(yè)方面的研究卻寥寥無幾。本文旨在通過對海洋石油勘探開發(fā)中岸基公司的配送作業(yè)進行優(yōu)化設(shè)計，提高配送效率，降低配送成本，實現(xiàn)岸基公司配送業(yè)務(wù)的全面發(fā)展。

1.2 研究方法和研究內(nèi)容。

研究內(nèi)容主要包括：分析海洋石油工程的特點及其對配送的影響；綜合分析得出優(yōu)化岸基公司配送的途徑，為岸基公司的配送管理提供理論上的借鑒。

研究方法主要包括：SWOT分析方法；運籌學線路優(yōu)化；ABC分類法。

2岸基公司的配送作業(yè)特點分析

在海洋石油勘探開發(fā)中，配送對象主要為海洋中作業(yè)的船舶和平臺；配送的物資依此可以分為兩大類，一類為船舶所需的油料、備件等材料和設(shè)備，另一類為平臺所需的鉆具、套管和泥漿料等材料和設(shè)備。由于海洋自然環(huán)境的多變性、海洋石油勘探開發(fā)的復(fù)雜性、船舶和平臺物資需求的多樣性，造成了岸基物資配送的高難度性，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 海洋環(huán)境復(fù)雜多變，船舶和平臺的生產(chǎn)動態(tài)及其物資需求容易受到影響，相對應(yīng)的配送作業(yè)也極其容易受到牽連。

2.2 受地理環(huán)境的影響，船舶和平臺分布范圍較廣、地理跨度較大，配送過程非常復(fù)雜。

2.3 船舶可以靠泊碼頭，其物資可以通過車輛配送。但平臺在生產(chǎn)期間位于海中，其物資必須由船舶配送。

2.4 船舶和平臺所需物資種類繁多，大小各異，包裝不一，配載難度高。

3岸基公司的配送作業(yè)優(yōu)化設(shè)計

3.1岸基公司的配送模式SWOT分析。

配送模式主要分為自備型配送模式、合作型配送模式、專業(yè)型配送模式、綜合型配送模式。

自備型配送模式是指配送中心僅為本公司的生產(chǎn)提供配送服務(wù)，配送中心具有一定的配送能力，完全可以滿足公司配送業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。合作型配送模式是指若干相關(guān)聯(lián)或相類似的企業(yè)由于共同的配送需求，在充分發(fā)掘利用各企業(yè)現(xiàn)有物流資源基礎(chǔ)上，聯(lián)合創(chuàng)建的配送組織形式，參加合作的企業(yè)在一定的市場區(qū)域或地理空間范圍內(nèi)有相似的配送需求。專業(yè)型配送模式是指專業(yè)化的配送中心，在一定市場范圍內(nèi)為其他公司提供配送服務(wù)而獲取盈利的配送組織形式。綜合型配送模式是指企業(yè)以供應(yīng)鏈為指導思想，對生產(chǎn)中的各環(huán)節(jié)實現(xiàn)全方位綜合配送，能夠高效運行的配送模式。

本文用SWOT分析法，根據(jù)岸基公司配送業(yè)務(wù)的特點，分析其具有的優(yōu)勢、劣勢、機會和威脅來確定其配送模式，SWOT分析如表所示。

優(yōu)勢S

1、配送中心倉儲設(shè)施過硬，有足夠的堆場、庫房、料棚等倉儲設(shè)施；

2、配送中心的裝卸能力較強，叉車和吊車等機具齊全；

3、配送中心的分揀能力較強，有集成化的包裝工具；

4、配送中心有高素質(zhì)的管理人員和操作人員；

劣勢W

1、配送中心缺乏專業(yè)的物流技術(shù)人才；

2、配送中心物流信息系統(tǒng)不夠完善，對客戶需求反應(yīng)不夠及時；

3、配送中心的配送流程不夠完善，配送成本較高；

機會O

1、國家和沿海地方政府大力發(fā)展海洋石油勘探開發(fā)，有著政策上的支持；

2、通過與國外石油公司的合作，可以引進先進的管理理念和管理技術(shù)；

威脅T

1、實力較強的第三方配送公司有可能爭奪岸基公司的配送業(yè)務(wù)的市場份額；

由于海洋石油勘探開發(fā)的權(quán)力掌握在少數(shù)幾家國有企業(yè)中，因此其配送服務(wù)也由這幾家國有企業(yè)旗下的岸基公司提供， 外部公司難以進入該配送市場。正是因為如此， 海洋石油勘探開發(fā)的岸基公司多采用自備型的配送模式， 這在很大程度上制約了配送作業(yè)的發(fā)展。岸基公司需要以供應(yīng)鏈為指導思想，全面系統(tǒng)地優(yōu)化和整合企業(yè)內(nèi)部資源、業(yè)務(wù)流程，對生產(chǎn)過程中的各環(huán)節(jié)實現(xiàn)全方位綜合配送，形成的高效運行的物流配送模式。

3.2 岸基公司的配送分類管理優(yōu)化。

配送分類管理就是利用ABC分析法，根據(jù)客戶需求的緩急程度和物資的重要性進行劃分，按不同的類別分別制定不同的配送計劃。生產(chǎn)任務(wù)的重要性決定了客戶需求的緩急程度，可將客戶分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類。根據(jù)物資的重要性可劃分為A、B、C三類，A類：主要的生產(chǎn)物資，對生產(chǎn)能否順利進行起決定性的作用；B類：介于A類與C類之間，對生產(chǎn)有影響，但不會造成停產(chǎn)；C類：對生產(chǎn)影響不大的物資，發(fā)生缺貨后幾乎對生產(chǎn)沒有影響。

根據(jù)分類管理的方法，可以按照下表的配送順序(表中數(shù)字1表示最優(yōu)先配送，2表示次優(yōu)先，其余依此類推)進行配送。

物資類別

需求類別

A類物資

B類物資

C類物資

Ⅰ類需求

1

3

5

Ⅱ類需求

2

4

8

Ⅲ類需求

6

7

9

3.3 岸基公司的配送方式優(yōu)化。

3.3.1 二級倉庫的設(shè)立。

由于海洋石油勘探開發(fā)區(qū)域分散，配送作業(yè)面臨地理跨度大的特點，因此，通過計算配送成本與在某一區(qū)域設(shè)立二級倉儲成本，比較兩者大小。如果配送成本高于倉儲成本，則可以在某一區(qū)域內(nèi)設(shè)立二級倉庫，從而增加集中配送的機會，減少配送次數(shù)，從而降低配送成本。

倉儲成本與配送成本的關(guān)系如下圖所示。

當配送成本和倉儲成本相等時，可以達到物流成本最低值，實現(xiàn)配送和倉儲的最優(yōu)化管理。

3.3.2 一對多的配送線路。

在海洋石油勘探開發(fā)中，某一特定海域內(nèi)往往分布多艘船舶和平臺，所以某一區(qū)域內(nèi)的配送作業(yè)也面向多個對象。岸基公司的配送作業(yè)對象主要是船舶和平臺，對船舶主要運用車輛運輸，對平臺主要運用船舶運輸?，F(xiàn)以平臺為配送對象，船舶為運輸工具為例，優(yōu)化一對多配送的線路設(shè)計。

假定配送中心A向四個平臺B、C、D、E進行物資配送，各平臺相對應(yīng)的位置如下圖所示。

運輸距離如下表所示。

A

B

C

D

E

A

35

50

40

70

B

35

15

20

35

C

50

15

35

30

D

40

20

35

25

E

70

35

30

25

配送路線的起點是A，第一行非零最小數(shù)為35，即A到B距離最短；再以B為起點，第二行非零最小數(shù)為15，即B到C距離最短……依次類推，得出最短配送路線為ABCEDA，總距離為35+15+30+25+40=145。

3.3.3 實施JIT配送方式。

JUST IN TIME起源于準時制生產(chǎn)，理念是“在恰當?shù)臅r候，把恰當?shù)纳唐芬郧‘數(shù)馁|(zhì)量、恰當?shù)臄?shù)量送到恰當?shù)牡攸c”，即實現(xiàn)在生產(chǎn)過程中基本沒有積壓的物資。將JIT應(yīng)用于配送作業(yè)中，就是要做到“不入即出”，減少庫存物資，降低庫存成本，提高配送服務(wù)水平。

岸基公司的配送中心、物資需求方（船舶和平臺）、物資供應(yīng)商三者之間通過加強物流信息的溝通，保證物流信息快速有效地傳遞，實現(xiàn)JIT的配送方式，可以提高整個供應(yīng)鏈的運作水平，實現(xiàn)效率的最大化。

4結(jié)論與展望

本文主要研究了海洋石油勘探開發(fā)中岸基公司的配送作業(yè)的特點，并針對其特點進行了配送模式、配送方式和配送分類管理方面優(yōu)化設(shè)計，提出了可供岸基公司借鑒的措施和建議。

本文僅僅對海洋石油勘探開發(fā)中的岸基公司的配送作業(yè)進行了初步的探討，提出的優(yōu)化設(shè)計方案有待進一步完善。要真正實現(xiàn)配送作業(yè)的最優(yōu)化管理，需要與采購管理、庫存管理相結(jié)合，以整個物流系統(tǒng)為著眼點，進行全面深入的研究，探索采購管理、庫存管理和配送管理的整體優(yōu)化設(shè)計，從而在整體上降低公司的物流成本。

參考文獻

［1］ 錢芝網(wǎng)，趙丹.物流運籌學.中國時代經(jīng)濟出版社.2008

［2］ 劉景亮.勝利油田網(wǎng)絡(luò)化配送探討.北京交通大學.2008

船舶優(yōu)化設(shè)計范文第5篇

關(guān)鍵詞：裝船機 俯仰鋼絲繩 放松裝置 改進設(shè)計

引言

在科學技術(shù)高速發(fā)展的新時代，在當前社會的各領(lǐng)域中，各種技術(shù)和設(shè)備以及材料都得到了長足的發(fā)展，并且還涌現(xiàn)出了大批先進的技術(shù)和設(shè)備以及材料，而隨著這些技術(shù)和設(shè)備以及材料在現(xiàn)代社會各領(lǐng)域中的應(yīng)用，使得社會的生產(chǎn)水平大幅度提高，從而為推動社會發(fā)展起到了不可估量的作用。在當前的煤炭港口生產(chǎn)中，裝船是一種常見的設(shè)備，同時也是非常重要的設(shè)備。裝船機的主要結(jié)構(gòu)部分有俯仰機構(gòu)和行走機構(gòu)以及臂架等，由于這些機構(gòu)的協(xié)同作用，從而輕松的完成裝船。隨著裝船機在煤炭港口中的應(yīng)用，使得煤炭港口裝船的效率得到了大幅度提高，同時還節(jié)約了大量的裝船成本，從而提高了裝船的經(jīng)濟效益。然而就裝船機應(yīng)用的實際情況而言，由于裝船機溜筒機構(gòu)液壓系統(tǒng)中還存在著一定的問題，因此為了確保裝船機的性能就必須要對溜筒機構(gòu)液壓系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，從而才能夠保證裝船機正常穩(wěn)定的運行。而為了確保裝船機能夠正常穩(wěn)定的運行，就必須要對裝船機溜筒機構(gòu)液壓系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計。本文從裝船機溜筒機構(gòu)液壓系統(tǒng)存在的問題出發(fā)，對裝船機溜筒機構(gòu)液壓系統(tǒng)的深入研究，然后對溜筒機構(gòu)液壓系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計進行了詳細闡述。希望能夠起到拋磚引玉的效果，使同行相互探討共同提高，進而為我國今后裝船機溜筒機構(gòu)液壓系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計起到一定的參考作用。

一、裝船機溜筒機構(gòu)液壓系統(tǒng)存在的問題

煤碼頭公司某碼頭的1#、2#裝船機是由國外公司設(shè)計、國內(nèi)機械制造的大型裝船設(shè)備，其液壓系統(tǒng)均為進口產(chǎn)品。自1990年投入生產(chǎn)使用至今，我們發(fā)現(xiàn)1#、2#裝船機溜筒機構(gòu)的液壓系統(tǒng)存在著一些設(shè)計與使用缺陷。

1.1機構(gòu)復(fù)雜且故障較多

溜筒機構(gòu)為裝船機的終端運轉(zhuǎn)設(shè)備，即裝船煤炭最終經(jīng)卸料漏斗、溜筒及拋料鏟進入船艙，溜筒機構(gòu)具有溜筒垂直、溜筒回轉(zhuǎn)及拋料鏟俯仰3項功能。溜筒機構(gòu)有兩個各自獨立的液壓系統(tǒng)，即1#液壓系統(tǒng)和2#液壓系統(tǒng)。1#液壓系統(tǒng)中，電機帶動液壓泵通過集流塊驅(qū)動1#液壓缸完成溜筒垂直功能，并通過驅(qū)動液壓馬達完成溜筒回轉(zhuǎn)功能；而2#液壓系統(tǒng)中電機帶動液壓泵通過集流塊驅(qū)動2#液壓缸完成拋料鏟的俯仰功能。兩個獨立的液壓系統(tǒng)，液壓元件的備品備件多、故障頻率上也較高。1#液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)：電機功率4KW，轉(zhuǎn)速1450r/min；液壓泵流量8.7L/min，壓強14MP5；液壓馬達扭矩285Nm，壓強11.6MP5；高壓軟管壓強20MP5。2#液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)：電機功率1.5KW，轉(zhuǎn)速1450r/min；液壓泵流量6L/min，壓強8MP5；高壓軟管壓強10MP5。

1.2維修檢測不便

2#液壓系統(tǒng)位于溜筒機構(gòu)的末端，維修檢測極為不便。溜筒總長11.5m，1#液壓系統(tǒng)的液壓站及電氣控制箱均布置在溜筒上端的1#維修平臺上，對該液壓系統(tǒng)進行檢測、調(diào)試及維修保養(yǎng)都很安全、方便；2#液壓系統(tǒng)的液壓站及電氣控制箱均布置在溜筒末端，考慮到為減輕自重及溜筒回轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，國外公司原始設(shè)計未對2#液壓系統(tǒng)安裝爬梯、護欄及維修平臺。2#液壓系統(tǒng)一旦發(fā)生故障或需對其進行計劃性檢修保養(yǎng)，維修人員只能與在泊船方進行協(xié)商，獲得同意后方可蹬踏在艙口上，在指揮裝船機執(zhí)行各項操作動作的同時進行搶修，對維修人員及設(shè)備本身都存在著較大的危險性；如果打算在船舶抵、離港的空擋期間租用駁船對2#液壓系統(tǒng)進行計劃性維修，由于駁船較小，船高有限，在風浪中根本不能完成檢修任務(wù)。僅2005年上半年就發(fā)生2次因占用在泊船進行搶修2#液壓系統(tǒng)故障而發(fā)生的延誤船舶動態(tài)情況，影響了公司的正常生產(chǎn)。

二、優(yōu)化設(shè)計方案

2003年，該公司計劃再進口購置2臺大型裝船機，在設(shè)計與審核的初階段，就上述兩個問題點，該公司向國外公司鄭重指出，必須對溜筒機構(gòu)的液壓系統(tǒng)進行重新設(shè)計，并提出了 “三合一液壓系統(tǒng)”方案：在相應(yīng)提高電機、液壓泵、液壓馬達、管路等液壓元件承載能力的前提下，將負責拋料鏟俯仰功能的2#液壓系統(tǒng)與%#液壓系統(tǒng)進行功能合并，成為一個液壓系統(tǒng)，并將此液壓站及電氣控制箱布置在%#維修平臺上，使優(yōu)化后的“三合一液壓系統(tǒng)”不但要確保溜筒垂直、溜筒回轉(zhuǎn)及拋料鏟俯仰等3項功能集于一體，動作可靠穩(wěn)定，而且在檢修調(diào)試、維修保養(yǎng)上必須保證安全、方便。

國外公司認真聽取了我們的意見，與有關(guān)公司立即進行了技術(shù)交流后，很快提交了“三合一液壓系統(tǒng)”相關(guān)優(yōu)化方案的設(shè)計，并應(yīng)用到新裝船機溜筒機構(gòu)的液壓系統(tǒng)上。優(yōu)化設(shè)計后的“三合一液壓系統(tǒng)”的主要技術(shù)參數(shù)是：電機功率7.5KW，轉(zhuǎn)速150r/min；液壓泵流量15L/min，壓強20MPa；液壓馬達扭矩285Nm，壓強15MPa；高壓軟管壓力25MPa；液壓站及電氣控制箱位于1#維修平臺；使用2個高壓回轉(zhuǎn)接頭，位于%#維修平臺，將液壓站與通向2#液壓缸的進油和回油管路聯(lián)結(jié)起來，同時保證了溜筒的正常回轉(zhuǎn)操作；溜筒外壁兩側(cè)對稱焊接布置直爬梯，可便捷檢測2#液壓缸。

優(yōu)化改進后的“三合一液壓系統(tǒng)”中，由電機帶動液壓泵通過集流塊驅(qū)動1#液壓缸可完成溜筒垂直功能，通過驅(qū)動液壓馬達可完成溜筒回轉(zhuǎn)功能，通過驅(qū)動2#液壓缸可完成溜筒垂直功能，確實起到了“合三為一”的功效。

三、使用狀況

新購置進的3#、4#裝船機自2004年6月份開始投入生產(chǎn)以來，其溜筒機構(gòu)的液壓系統(tǒng)一直工作正?？煽?，大幅度提高了設(shè)備的連續(xù)作業(yè)能力，同時也大大降低了維修人員的勞動強度，而在液壓系統(tǒng)的選購上也僅為原液壓系統(tǒng)近一半的費用，得到了工程技術(shù)人員的普遍認可。