2024-10-14
各学院(部)：
为更好开展新工科毕设项目，提升项目质量和水平，“基于智能算法的船海工程结构物设计优化研究”新工科毕业设计项目现面向毕业班学生进行招募。现将有关事项通知如下。
一、项目背景、目的及意义
随着人工智能技术的迅猛发展，机器学习算法在船舶与海洋工程领域的应用日益广泛。本项目旨在探索机器学习算法在船海工程结构物优化设计中的应用潜力，以期解决传统设计方法面临的挑战。通过构建高效的优化算法，项目致力于提升结构设计的智能化水平，实现成本效益、安全性与环境适应性的综合优化。此举不仅推动了船海工程领域的技术革新，也为相关产业的可持续发展提供了强有力的技术支持，具有重要的学术价值和广阔的应用前景。
二、项目已具备的条件
本团队已连续两年顺利完成了题为《高端海洋工程装备智能优化设计平台》与《新型船海工程结构智能优化设计》的新工科毕设项目。在船舶与海洋结构设计及智能算法的融合领域积累了丰富的实践经验。项目组的教师团队在结构设计优化与机器学习算法应用方面均拥有多年的科研背景及多项显著成果。
本项目组配备了高性能计算设施、必要的软件授权以及完备的实验设备与环境，为项目的顺利进行提供了坚实的物质基础和技术支持。
三、项目期限与目标
在项目启动阶段，本团队将深入探究新型船舶与海洋工程结构的特性及其需求，并对现有的设计方法和流程进行系统性研究。此外，将对学生进行力学计算与应用、智能优化算法的改进与应用等方面的专业培训。
在项目中期，本团队将针对新型船舶与海洋工程结构的优化设计问题，开发并应用智能优化算法，并根据实际应用情况进行算法的优化与改进。同时，基于收集到的数据和实验结果将进行详尽的分析与评估，并对设计方案进行必要的优化调整。此外，团队将构建相应的计算模型和仿真平台，以验证新型船舶与海洋工程结构智能优化设计的性能和可行性。
在项目结题阶段，本团队将对整个研究过程和成果进行全面总结，学生需完成毕业设计论文，指导教师需对相关经验进行总结。同时，项目团队将组织成果展示和宣传活动，以促进新型船舶与海洋工程结构智能优化设计理念的广泛传播和应用。
四、项目主要方向及任务
本研究项目旨在深入探讨船舶与海洋工程结构设计的优化策略，其研究范围与任务主要涵盖以下几个核心领域：
1.船舶与海洋工程结构设计挑战分析：
本项目将对船舶与海洋工程结构设计的现状进行全面审视，以识别设计过程中的关键挑战与需求。挑战可能涉及复杂海洋环境对结构的影响、船舶与海洋工程结构的耐久性与可靠性要求等。此外，本项目将明确特定结构形式与智能算法的应用范围，确保优化设计能够针对具体问题提供定制化的解决方案。
2.智能优化算法的研究与开发：
本项目致力于研究并开发适用于船舶与海洋工程结构设计的多种智能优化算法。这些算法将针对不同的结构与构件形式进行定制化优化，并能够自动搜索最优设计参数或结构配置，以满足预设的性能指标与优化目标，如最小化重量、最大化刚度或优化耐久性等。为确定最适合船舶与海洋工程结构设计的算法，本项目将探索包括基于梯度的方法、进化算法、遗传算法在内的多种优化技术，并对其进行深入比较与评估。
3.结构模型与仿真平台的构建：
在进行优化设计的过程中，本项目将构建合适的结构模型与仿真平台。为准确描述与评估船舶与海洋工程结构的性能，本项目将研究快速建模方法或参数化建模方法，并利用现代计算机辅助设计（CAD）软件与有限元分析（FEA）工具验证模型的准确性与可靠性。
4.优化设计案例研究：
本项目计划开展一系列优化设计案例研究，涵盖船舶及海洋工程结构的基础构件、局部结构与整体结构等。通过对比传统设计方法与智能优化设计方法的结果，量化智能优化算法在船舶与海洋工程结构设计中的有效性与优越性。同时，本项目将分析与总结实际案例中的经验教训，为智能优化方法的进一步推广提供指导。
5.结果分析与优化策略的改进：
本项目将对模拟实验结果进行详尽的分析与总结。基于分析结果，提出优化策略的改进建议，以进一步提升智能优化设计的性能与可靠性。此外，本项目还将探讨如何将该方法应用于其他船舶与海洋工程结构设计问题，并展望未来可能的拓展方向。例如，考虑将智能优化算法应用于船舶的节能设计、船舶抗冲击设计以及海洋平台设计等领域，以提高船舶与海洋工程结构设计的效率与质量。
通过上述研究任务的实施，本项目预期将为船舶与海洋工程结构设计领域带来创新的优化方法，推动相关技术的革新，并为行业的可持续发展提供强有力的技术支持。
五、招募要求：
拟招募选题学生的学院（专业）包括：建筑工程学院、智能与计算学部。
报名及联系方式：
相关课题细节以及其他未尽事宜请咨询项目组联系人：黄鑫（huangxincn@tju.edu.cn）
欢迎各位同学踊跃报名，期待你的加入！
基于智能算法的船海工程结构物设计优化研究
新工科毕设工作组
2024年10月14