文章标题：一种基于马尔可夫过程的船舶优化设计方法

文章作者：董新硕, 刘可峰
关 键 字：非线性横摇|马尔可夫过程|倾覆风险评估|船舶优化设计
文章摘要：针对船舶方案设计阶段难以评估随机环境条件下船舶倾覆风险的问题，本文提出一种基于马尔可夫过程的船舶主尺度优化设计方法。该方法充分考虑阻尼力矩与复原力矩的非线性特性以及风浪的随机性，建立随机风浪中船舶非线性横摇运动的伊藤随机微分方程模型；采用二阶随机龙格-库塔法求解方程，结合蒙特卡洛模拟计算船舶在随机环境条件下的倾覆概率；进而，将倾覆概率作为安全性指标融入优化过程，构建以主尺度为变量的优化模型。算例验证了方法的有效性，并进行了参数敏感性分析。研究表明，该方法计算高效、易于实施，能在方案设计阶段有效评估船舶倾覆风险，为船型方案优选提供关键决策依据。