基于全民閱讀的經(jīng)典閱讀推廣策略研究及基于設(shè)計(jì)空間探索的型線自動(dòng)優(yōu)化

基于全民閱讀的經(jīng)典閱讀推廣策略研究[摘要]全民閱讀活動(dòng)在我國(guó)取得較大進(jìn)展，國(guó)民綜合閱讀率連年上升。但傳統(tǒng)閱讀、經(jīng)典閱讀的現(xiàn)狀卻不容樂(lè)觀，圖書(shū)館作為閱讀推廣的主陣地之一，應(yīng)抓住契機(jī)，采取有效措施，在全民閱讀的基礎(chǔ)上，做好經(jīng)典閱讀的導(dǎo)讀、宣傳、推廣工作，讓經(jīng)典閱讀重新成為大眾閱讀的主旋律。[關(guān)鍵詞]全民閱讀經(jīng)典閱讀圖書(shū)館

2007年，我國(guó)國(guó)民閱讀率止住連續(xù)6年下滑趨勢(shì)而略有回升，顯示社會(huì)各界近年來(lái)積極開(kāi)展國(guó)民閱讀促進(jìn)活動(dòng)初見(jiàn)成效。隨后的幾年時(shí)間里，國(guó)民綜合閱讀率逐年上升，第八次全國(guó)國(guó)民閱讀調(diào)查結(jié)果顯示，2010年我國(guó)18-70周歲國(guó)民的綜合閱讀率達(dá)到了77.1%，69.1%的國(guó)民認(rèn)為當(dāng)今社會(huì)閱讀對(duì)于個(gè)人的生存和發(fā)展來(lái)說(shuō)“非常重要”或“比較重要”【1】。綜合閱讀率的增長(zhǎng)雖然令人欣慰，但一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)是，這些增長(zhǎng)率大多來(lái)源于數(shù)字閱讀、通俗閱讀、動(dòng)漫閱讀等，傳統(tǒng)紙質(zhì)媒介閱讀率增幅低于數(shù)字閱讀增長(zhǎng)率。調(diào)查沒(méi)有給出經(jīng)典閱讀上升或下降的數(shù)據(jù)，但可以想見(jiàn)，以紙質(zhì)媒介為主體的經(jīng)典閱讀率即使有所上升，漲幅也是有限的。因此，對(duì)于公共圖書(shū)館來(lái)說(shuō)，當(dāng)前的一個(gè)重要任務(wù)就是，在推進(jìn)全民閱讀的同時(shí)，有目的、針對(duì)性地加強(qiáng)對(duì)經(jīng)典閱讀的宣傳與推進(jìn)。公共圖書(shū)館在促進(jìn)全民閱讀中取得的進(jìn)展2006年4月5日，中共中央宣傳部、中央文明辦、新聞出版總署、文化部、教育部等11家部委共同向全社會(huì)發(fā)出關(guān)于開(kāi)展全民閱讀活動(dòng)的倡議書(shū)，倡導(dǎo)全國(guó)各地區(qū)各部門(mén)各團(tuán)體，積極開(kāi)展全民閱讀活動(dòng)。圖書(shū)館以其專(zhuān)業(yè)性、權(quán)威性和獨(dú)有的豐富資源成為讀書(shū)活動(dòng)的一個(gè)主要陣地，也是倡導(dǎo)全民閱讀、終身閱讀等閱讀基本理念的中堅(jiān)，是聯(lián)系群體閱讀和個(gè)體閱讀的橋梁。近年來(lái)，我國(guó)圖書(shū)館在倡導(dǎo)全民閱讀方面也取得了一定的成就，除了在傳統(tǒng)的提供閱讀空間和閱讀材料服務(wù)上的不斷改進(jìn)以外，圖書(shū)館還主動(dòng)開(kāi)展了一些有關(guān)全民閱讀的項(xiàng)目和活動(dòng)。1.1中圖學(xué)會(huì)閱讀推廣委員會(huì)2009年，中國(guó)圖書(shū)館學(xué)會(huì)閱讀推廣委員會(huì)正式成立，下設(shè)秘書(shū)處和15個(gè)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，所屬200余位專(zhuān)家、學(xué)者遍布全國(guó)各級(jí)學(xué)會(huì)組織和圖書(shū)館，從事閱讀活動(dòng)的策劃、組織、實(shí)施和研究工作，為全民閱讀的推廣提供了重要的、強(qiáng)有力的組織保障和隊(duì)伍保障【2】。其中，圖書(shū)館與社會(huì)閱讀委員會(huì)掛靠東莞圖書(shū)館，旨在通過(guò)對(duì)社會(huì)閱讀領(lǐng)域的研究工作，指導(dǎo)、協(xié)助全國(guó)各級(jí)各類(lèi)圖書(shū)館開(kāi)展科普與閱讀活動(dòng)，為其提供理論及實(shí)踐方面的咨詢、幫助，充分發(fā)揮圖書(shū)館組織社會(huì)閱讀的核心作用。這支具備理論與實(shí)踐能力的骨干隊(duì)伍有力地推動(dòng)了全民閱讀活動(dòng)的有序開(kāi)展，并迅速形成品牌效應(yīng)，在業(yè)內(nèi)和社會(huì)引起了較大反響。1.2北京“尚讀”沙龍這是首都圖書(shū)館和北京青年報(bào)社聯(lián)合主辦的公益性文化活動(dòng)，2010年成立，以名家新作為出發(fā)點(diǎn)，培養(yǎng)全社會(huì)的閱讀習(xí)慣。該沙龍每?jī)芍芤淮?，邀?qǐng)國(guó)內(nèi)外知名專(zhuān)家、學(xué)者、作家作為主講人出席，以演講、對(duì)談等形式，與市民進(jìn)行面對(duì)面的交流，并向所有市民免費(fèi)開(kāi)放。1.3“小桔燈”閱讀計(jì)劃深圳沙頭角街道圖書(shū)館的“小桔燈”閱讀計(jì)劃于2007年4月制定實(shí)施。主要內(nèi)容包括開(kāi)心閱讀、成長(zhǎng)閱讀、分享閱讀、經(jīng)典閱讀和網(wǎng)絡(luò)閱讀5個(gè)方面近20個(gè)不同類(lèi)別的活動(dòng)。并通過(guò)舉辦形式多樣的閱讀推廣活動(dòng)，引導(dǎo)轄區(qū)居民多讀書(shū)、讀好書(shū)。1.4全民閱讀的“蘇州模式”蘇州圖書(shū)館有著“讀書(shū)人的天堂”之美譽(yù)，每年9月28日，以該館為中心，開(kāi)展多種多樣的讀書(shū)活動(dòng)。蘇州地區(qū)文化底蘊(yùn)深厚，有非常悠久的讀書(shū)傳統(tǒng)，蘇州圖書(shū)館正是在此基礎(chǔ)上，逐步推進(jìn)讀書(shū)活動(dòng)，這些活動(dòng)不僅得到了政府的支持，也得到了民眾的響應(yīng)。1.5東莞“圖書(shū)館之城”東莞圖書(shū)館在一年一度的“東莞讀書(shū)月”，推出一系列與讀書(shū)有關(guān)的活動(dòng)，如：舉辦東莞學(xué)習(xí)論壇、讀書(shū)系列講座、圖書(shū)展等，這些活動(dòng)豐富了人們的文化生活，產(chǎn)生了良好的社會(huì)效果。在此基礎(chǔ)上，市政府召開(kāi)專(zhuān)門(mén)工作會(huì)議，著力打造建設(shè)“圖書(shū)館之城”。2推廣經(jīng)典閱讀當(dāng)前是在全民閱讀的基礎(chǔ)上推廣經(jīng)典閱讀的重要時(shí)機(jī)。隨著讀書(shū)活動(dòng)的成功舉辦，閱讀也呈現(xiàn)出碎片化閱讀、速讀、縮讀、讀圖等新特征，“深閱讀”、“經(jīng)典閱讀”似乎成了學(xué)術(shù)界的專(zhuān)利，與大眾越來(lái)越遠(yuǎn)。對(duì)這種現(xiàn)象，公共圖書(shū)館要引起重視，在營(yíng)造全民閱讀氛圍的基礎(chǔ)上，抓住機(jī)會(huì)，積極推動(dòng)讀者進(jìn)行經(jīng)典閱讀。筆者認(rèn)為，綜合各種因素考慮，當(dāng)前正是開(kāi)展經(jīng)典閱讀的大好時(shí)機(jī)。2.1全民閱讀的高漲為經(jīng)典閱讀推廣打下良好的基礎(chǔ)全國(guó)國(guó)民閱讀調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2008年，18-70周歲的成年國(guó)民書(shū)報(bào)刊及數(shù)字出版物等各種媒介綜合閱讀率為69.7%，2009年為72%，2010年綜合閱讀率為77.1%。閱讀率的連年上升說(shuō)明國(guó)民對(duì)閱讀作用的認(rèn)知和接受程度越來(lái)越高，全民閱讀的氛圍已經(jīng)或者說(shuō)正在形成，自覺(jué)閱讀漸成風(fēng)尚。另外，在對(duì)我國(guó)國(guó)民最喜歡的圖書(shū)與作家的調(diào)查中，《三國(guó)演義》、《紅樓夢(mèng)》、《水滸傳》和《西游記》以明顯優(yōu)勢(shì)位居前列，魯迅、曹雪芹、老舍等文學(xué)巨匠也連年榜上有名。2010年，14-17周歲人群最喜歡的10本書(shū)中，中國(guó)古代四大名著列于前四。這些數(shù)據(jù)充分說(shuō)明在全民閱讀氛圍的帶動(dòng)下，讀者是有閱讀經(jīng)典的渴望的，只是這種渴望往往被“功利性閱讀”、“娛樂(lè)性閱讀”擠壓下去了，公共圖書(shū)館要做的就是將讀者的經(jīng)典閱讀渴望進(jìn)一步激發(fā)出來(lái)。2.2中央及各級(jí)政府對(duì)經(jīng)典閱讀的重視起到示范帶頭作用2010年，中國(guó)開(kāi)始在文化領(lǐng)域掀起一輪打擊“三俗（庸俗、低俗、媚俗）”活動(dòng)，而且“低俗化”已經(jīng)被視為文化體制改革中出現(xiàn)的新問(wèn)題。胡錦濤在中共中央政治局第22次集體學(xué)習(xí)時(shí)指出，要堅(jiān)決抵制庸俗、低俗、媚俗之風(fēng)，這是近年來(lái)中央最高層首次明確強(qiáng)調(diào)抵制“三俗”之風(fēng)【3】。專(zhuān)家指出，要從根本上抵制“三俗”，需要重塑主流價(jià)值觀的引導(dǎo)力和影響力，讓主流文化重新占領(lǐng)文化的主陣地，“唱紅歌”、“讀經(jīng)典”就是重要措施之一。重慶市是“讀經(jīng)典”活動(dòng)的典型，2008年11月，重慶市向全市領(lǐng)導(dǎo)干部發(fā)出“讀點(diǎn)經(jīng)典”的號(hào)召，在全市開(kāi)展經(jīng)典閱讀活動(dòng)。圍繞“讀點(diǎn)經(jīng)典”活動(dòng)，由重慶市委宣傳部和西南大學(xué)共同編輯出版了《讀點(diǎn)經(jīng)典》叢書(shū)，各區(qū)縣、市級(jí)各單位組織開(kāi)展各類(lèi)讀書(shū)活動(dòng)300余項(xiàng)，掀起了全市閱讀經(jīng)典的高潮。黨政領(lǐng)導(dǎo)帶頭閱讀經(jīng)典，不僅在全社會(huì)具有極大的示范作用，也是對(duì)開(kāi)展經(jīng)典閱讀的有力支持，公共圖書(shū)館可以以此為契機(jī)，在普通大眾中也掀起經(jīng)典閱讀的熱潮。2.3國(guó)家對(duì)公共圖書(shū)館投入力度的加大為經(jīng)典閱讀推廣提供保障近年來(lái)，國(guó)家對(duì)公共圖書(shū)館的投入力度逐年加大，2006年國(guó)家對(duì)公共圖書(shū)館財(cái)政補(bǔ)助為366089.2萬(wàn)元，2007年增加到450512萬(wàn)元，2008年加大到531926.4萬(wàn)元【4】，購(gòu)書(shū)經(jīng)費(fèi)也相應(yīng)的有所增加，這就使得公共圖書(shū)館有了更大的財(cái)力去購(gòu)買(mǎi)經(jīng)典圖書(shū)，舉辦閱讀活動(dòng)。2011年2月，文化部下發(fā)《文化部、財(cái)政部關(guān)于推進(jìn)全國(guó)美術(shù)館、公共圖書(shū)館、文化館（站）免費(fèi)開(kāi)放工作的意見(jiàn)》的文件，要求各級(jí)公共圖書(shū)館進(jìn)一步向社會(huì)免費(fèi)開(kāi)放，取消公共圖書(shū)館辦證費(fèi)、驗(yàn)證費(fèi)、自修室使用費(fèi)、電子閱覽室上網(wǎng)費(fèi)等收費(fèi)項(xiàng)目，降低非基本服務(wù)收費(fèi)。文件中還提出了免費(fèi)開(kāi)放的保障機(jī)制，要求各級(jí)文化、財(cái)政部門(mén)要高度重視，將免費(fèi)開(kāi)放作為公共文化服務(wù)體系建設(shè)的重點(diǎn)工作，納入文化建設(shè)總體規(guī)劃，納入重要議事日程，納入財(cái)政預(yù)算。各級(jí)財(cái)政部門(mén)要建立免費(fèi)開(kāi)放經(jīng)費(fèi)保障機(jī)制，中央財(cái)政安排專(zhuān)項(xiàng)資金，重點(diǎn)對(duì)中西部地區(qū)公共圖書(shū)館開(kāi)展基本服務(wù)項(xiàng)目所需經(jīng)費(fèi)予以補(bǔ)助，對(duì)東部地區(qū)予以適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)。投入力度的加大為公共圖書(shū)館的全面發(fā)展提供了保障，為經(jīng)典閱讀的推廣解決了“無(wú)米之炊”的煩惱。3公共圖書(shū)館推廣經(jīng)典閱讀的具體策略隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)民收入也不斷增長(zhǎng)，人們對(duì)圖書(shū)價(jià)格接受能力明顯提高，但這種提高遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上目前圖書(shū)實(shí)際定價(jià)的增長(zhǎng)速度，一些有內(nèi)涵的經(jīng)典圖書(shū)恰恰是“貴中之貴”，圖書(shū)價(jià)格的虛高讓許多讀者望而卻步【5】。在中國(guó)家庭藏書(shū)還得不到普及的情況下，圖書(shū)館在閱讀生活中的意義就被凸現(xiàn)出來(lái)，推動(dòng)經(jīng)典閱讀更是責(zé)無(wú)旁貸。3.1倡導(dǎo)圖書(shū)館員主動(dòng)閱讀經(jīng)典、傳遞經(jīng)典圖書(shū)館員向讀者傳遞信息的過(guò)程，實(shí)際上有一個(gè)將書(shū)中的信息通過(guò)自己的思維轉(zhuǎn)換出來(lái)的環(huán)節(jié)，然后再準(zhǔn)確地推薦給讀者。正因?yàn)檫@種推薦融入了館員自身的理解與思維，所以在倡導(dǎo)國(guó)民經(jīng)典閱讀之前，必須要求館員自身重視經(jīng)典，有閱讀經(jīng)典的興趣。有人甚至建議設(shè)立“閱讀指導(dǎo)咨詢師”一職，為用戶提供閱讀方面的指導(dǎo)咨詢，與讀者分享自己的閱讀經(jīng)歷、閱讀體驗(yàn)、閱讀人生觀，并針對(duì)不同的讀者群體，推薦不同的閱讀書(shū)目，讓讀者能有針對(duì)性地進(jìn)行有效閱讀。這就要求圖書(shū)館員本人就熱愛(ài)閱讀，熱愛(ài)經(jīng)典，而且善于用閱讀美化自己的生活，提升自己的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。當(dāng)然，這必須以館員豐富的閱讀經(jīng)歷以及廣博的知識(shí)根基作為前提。3.2重視圖書(shū)館閱讀環(huán)境和閱讀空間的建設(shè)閱讀環(huán)境直接影響讀者的閱讀情趣，經(jīng)典閱讀與碎片閱讀不一樣，它需要更加安靜的空間和環(huán)境來(lái)達(dá)到閱讀的持續(xù)和深入，在條件許可的情況下，圖書(shū)館應(yīng)該盡力為讀者打造這樣一片空間。2006年4月23日，中圖學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼科普與閱讀指導(dǎo)委員會(huì)主任王余光教授在成立大會(huì)上說(shuō)：“圖書(shū)館要營(yíng)造一種閱讀的氛圍。清華大學(xué)的老圖書(shū)館極有這種氛圍，我到那里參觀，感覺(jué)那個(gè)地方真漂亮，寬大的落地窗、古典的書(shū)柜、寧?kù)o的氛圍。坐在那明凈寬大的玻璃窗下，陽(yáng)光柔和地灑落在書(shū)桌上，或聽(tīng)著雨點(diǎn)垂落在樹(shù)葉上的聲音，我們不僅感受到書(shū)的魅力，也在體悟著時(shí)空的靜謐。我覺(jué)得這就是我理想中的那種環(huán)境?！薄?】3.3搭乘“國(guó)學(xué)熱”快車(chē)，使圖書(shū)館成為經(jīng)典閱讀的一個(gè)重要站點(diǎn)國(guó)學(xué)熱即為中國(guó)傳統(tǒng)文化學(xué)習(xí)的熱潮。近幾年來(lái)，許多研究中國(guó)傳統(tǒng)文學(xué)的學(xué)者，都呼吁、提倡學(xué)習(xí)中國(guó)傳統(tǒng)文化，于是在學(xué)界與媒體的聯(lián)手推動(dòng)下，激起了國(guó)人對(duì)重學(xué)中國(guó)傳統(tǒng)文化的激情。在圖書(shū)界，國(guó)學(xué)類(lèi)圖書(shū)成了出版社的重點(diǎn)項(xiàng)目，與國(guó)學(xué)相關(guān)的一些史學(xué)讀物成了書(shū)店的常銷(xiāo)書(shū)和暢銷(xiāo)書(shū)。這些書(shū)籍盡管有許多流于形式的弊病，但可以看作一個(gè)通過(guò)重讀民族經(jīng)典，打造國(guó)民文化認(rèn)同與文化價(jià)值的有益嘗試。圖書(shū)館應(yīng)該抓住這股熱潮，以國(guó)學(xué)為開(kāi)端，加大對(duì)經(jīng)典的導(dǎo)向力度，逐步培養(yǎng)讀者閱讀經(jīng)典的興趣和習(xí)慣。3.4加強(qiáng)與其他社會(huì)機(jī)構(gòu)的聯(lián)系，共同推進(jìn)經(jīng)典閱讀活動(dòng)的開(kāi)展政府機(jī)構(gòu)、出版商和書(shū)店、圖書(shū)館、協(xié)會(huì)和民間機(jī)構(gòu)、傳媒機(jī)構(gòu)是當(dāng)今世界組織讀書(shū)活動(dòng)的五大主要力量【7】。應(yīng)該明確，正是它們出于不同動(dòng)機(jī)的努力，才使得現(xiàn)代經(jīng)典讀書(shū)活動(dòng)豐富多彩，深入人心。圖書(shū)館在開(kāi)展經(jīng)典閱讀實(shí)踐活動(dòng)中，必須借助政府和社會(huì)組織的力量，取長(zhǎng)補(bǔ)短、相互協(xié)作，共同推動(dòng)經(jīng)典閱讀活動(dòng)的開(kāi)展。3.5創(chuàng)新讀書(shū)活動(dòng)形式，加強(qiáng)輿論宣傳與引導(dǎo)經(jīng)典不是流行一時(shí)的文本,是經(jīng)受了時(shí)間和空間的反復(fù)考驗(yàn)、選擇和確認(rèn)的產(chǎn)物。所以經(jīng)典具有生命永久、意蘊(yùn)豐厚、地位權(quán)威、道德要求理想等特點(diǎn)，與之相對(duì)應(yīng)的，經(jīng)典閱讀就具有超越時(shí)空、文化傳承、審美體悟的特點(diǎn)。在組織讀者活動(dòng)時(shí)，一定要結(jié)合這些特點(diǎn)，采取講座、誦讀、征文、論壇等多種形式，吸引讀者參加到經(jīng)典閱讀中來(lái)。如，開(kāi)辦文化展覽，提高讀者的藝術(shù)鑒賞力；開(kāi)展書(shū)評(píng)活動(dòng)，幫助讀者更深刻地理解原著；組織知識(shí)講座、讀者座談會(huì)，提高讀者的知識(shí)修養(yǎng)，促進(jìn)讀者間的溝通和交流【8】。在讀書(shū)活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中，圖書(shū)館要充分利用廣播、電視、報(bào)紙、期刊、網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)短信等媒體形式，圍繞讀什么樣的書(shū)、怎樣讀書(shū)等話題，及時(shí)推薦各類(lèi)經(jīng)典書(shū)目與讀物，吸引讀者關(guān)注。4結(jié)語(yǔ)提倡閱讀，尤其是傳統(tǒng)經(jīng)典的閱讀，不僅是為了獲取知識(shí)，也是為了一個(gè)悠久文化的傳承與發(fā)展。它同時(shí)還是尋求一個(gè)完善、獨(dú)立的自我與品格的最好途徑。在當(dāng)今缺少深度閱讀、缺少對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)經(jīng)典閱讀而家庭藏書(shū)量常年處于較低水平的社會(huì)背景下，圖書(shū)館要主動(dòng)地承擔(dān)起社會(huì)責(zé)任，既要把圖書(shū)館建設(shè)成為經(jīng)典閱讀的主要陣地，又要聯(lián)絡(luò)各種社會(huì)力量，扮演好發(fā)起者和推進(jìn)者的角色，共同倡導(dǎo)經(jīng)典閱讀，營(yíng)造書(shū)香社會(huì)，提高國(guó)民素質(zhì)。

[參考文獻(xiàn)]1中國(guó)新聞出版研究院全國(guó)國(guó)民閱讀調(diào)查課題組.第八次全國(guó)國(guó)民閱讀調(diào)查成果十大結(jié)論.出版參考，2011（5上）：8-92全民閱讀[EB/OL].[2011-6-6]./reader.jsp?id=993連玉明，武建忠.2010-2011中國(guó)國(guó)策報(bào)告.北京：中國(guó)時(shí)代經(jīng)濟(jì)出版社，2011：250-2514文化部財(cái)政局.2009中國(guó)文化文物統(tǒng)計(jì)年鑒.北京：國(guó)家圖書(shū)館出版社，2009：235《圖書(shū)情報(bào)工作》雜志社.國(guó)民閱讀推廣與圖書(shū)館.北京：海洋出版社，2011：86王余光等.中國(guó)閱讀文化史論.北京：北京圖書(shū)館出版社，2007：43-447胡蓉.圖書(shū)館如何推動(dòng)經(jīng)典閱讀的開(kāi)展.圖書(shū)館理論與實(shí)踐，2009（1）：26-288雷素芳.試議城市圖書(shū)館提升市民閱讀素養(yǎng)的途徑.新世紀(jì)圖書(shū)館，2011（5）：19基于設(shè)計(jì)空間探索的型線自動(dòng)優(yōu)化摘要：船舶型線優(yōu)化是改善船舶阻力性能、提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本研究將型線修改、阻力CFD模擬、設(shè)計(jì)空間探索優(yōu)化等流程整合在一起，創(chuàng)建了一個(gè)型線“自動(dòng)優(yōu)化”的平臺(tái)。在該平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)美國(guó)海軍水面作戰(zhàn)中心（NavalSurfaceWarfareCenter）潛艇模型DTRCModel5470艏部型線的自動(dòng)優(yōu)化，得出了一個(gè)阻力性能最優(yōu)的艏部型線方案。經(jīng)過(guò)模型拖曳試驗(yàn)驗(yàn)證，證明了該種“自動(dòng)優(yōu)化”方案的可行性與有效性。關(guān)鍵詞:自動(dòng)優(yōu)化、船舶型線、阻力性能中圖分類(lèi)號(hào)：TheHullLinesAutomaticOptimizationBasedonDesignSpaceExplorationAbstract:Shiphulloptimizationisthemostimportantproceduretoimprovetheresistanceperformanceandoperationaleconomy.Inthispaper,an“AutomaticOptimization”platformfortheshiphulloptimizationispresentedbyintegratingthehullformmodification,CFDcomputation,designspaceexploration,anddesignoptimizationtogether.ThisplatformisappliedtothebowoptimizationofthesubmarineDTRCModel5470fromUSANavalKeywords:Automaticoptimization,Shiphullform,ResistanceperformanceCLCnumber:O661.31DocumentCode:A

1引言船舶阻力性能是影響船舶運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重要因素，通過(guò)對(duì)船舶線型的優(yōu)化可以大幅提高船舶的節(jié)能性，對(duì)世界海運(yùn)業(yè)的健康發(fā)展具有舉足輕重的作用[1]。傳統(tǒng)的型線優(yōu)化設(shè)計(jì)大多按照經(jīng)驗(yàn)修改、CFD模擬計(jì)算、性能評(píng)價(jià)的步驟重復(fù)計(jì)算多個(gè)方案，然后在這些方案中進(jìn)行選擇。在美國(guó)一項(xiàng)三體船阻力性能優(yōu)化的課題研究中[2]，對(duì)外船體與中心船體的縱向位置和橫向間距的多種組合進(jìn)行了消波效果探討，共完成了48678個(gè)組合方案的CFD計(jì)算，從中選擇確定了最佳設(shè)計(jì)方案。這種優(yōu)化過(guò)程可稱為“手工優(yōu)化”[3]?！笆止?yōu)化”方法雖然已大量應(yīng)用，但無(wú)法突破內(nèi)在的局限性。第一，需要多次手動(dòng)修改原始線型方案，反復(fù)手工設(shè)置基本一致的CFD模擬，然后對(duì)計(jì)算所得結(jié)果進(jìn)行比較。重復(fù)性的人工干預(yù)過(guò)程耗費(fèi)了大量的資源，也造成了計(jì)算機(jī)的間斷性工作，無(wú)法大幅提高優(yōu)化工作效率。第二，“手工優(yōu)化”所獲得的優(yōu)化方案局限于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)，常常只能在一定程度上改進(jìn)阻力性能，而不能保證獲得全設(shè)計(jì)空間中的最優(yōu)值。這種優(yōu)化設(shè)計(jì)本質(zhì)上只是方案改進(jìn)，而不是真正意義上的最優(yōu)設(shè)計(jì)。為克服“手工優(yōu)化”的不足，人們一直在探索將CFD模擬與自動(dòng)優(yōu)化方法相結(jié)合的“自動(dòng)優(yōu)化”平臺(tái)[3]～[6]，期望達(dá)成下列目標(biāo)：第一，充分利用計(jì)算機(jī)做重復(fù)有序性工作的優(yōu)越能力，在多種軟件信息交流的基礎(chǔ)上，將整個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程集成為一個(gè)自動(dòng)流程，從而達(dá)到節(jié)省資源、提高效率的目標(biāo)；第二，基于最優(yōu)理論，綜合考慮各約束條件，對(duì)設(shè)計(jì)空間進(jìn)行深入而全面的探索，以獲得全設(shè)計(jì)空間中的最優(yōu)方案。本研究將型線修改、阻力CFD模擬、設(shè)計(jì)空間探索優(yōu)化等流程整合在一起，利用OPTIMUS5.2將GAMBIT2.3.16及FLUENT6.3.26中的計(jì)算過(guò)程集成起來(lái)，創(chuàng)建了一個(gè)“自動(dòng)優(yōu)化”的平臺(tái)。在該平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)美國(guó)海軍水面作戰(zhàn)中心（NavalSurfaceWarfareCenter）潛艇模型DTRCModel5470[7]，[8]艏部型線的自動(dòng)優(yōu)化，得出了一個(gè)阻力性能最優(yōu)的艏部型線方案。經(jīng)過(guò)模型拖曳試驗(yàn)驗(yàn)證，證明了該種“自動(dòng)優(yōu)化”方案的可行性與有效性。2型線“自動(dòng)優(yōu)化”方法2.1基于FLUENT的潛艇阻力CFD計(jì)算本研究以潛艇模型DTRCModel5470為案例[7]，[8]，計(jì)算模型縮尺比為1:50，模型總長(zhǎng)2.178m，計(jì)算模型外形見(jiàn)圖1。圖1潛艇模型DTRCModel5470Fig1SubmarinemodelDTRCModel5470計(jì)算采用無(wú)量綱化的RANS方程作為控制方程，張量形式表達(dá)為：?ui=0?xi?ui?ui1?p??ui''+u=F?+(υ?uu)?tj?xjiρ?xi?xj?xjij其中，ρ為流體的密度,υ為流體的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)，F(xiàn)i為外力項(xiàng)，ui為平均速度，p為平均壓力，ui'''uu為速度脈動(dòng)量。雷諾應(yīng)力項(xiàng)ij借助湍流模型表達(dá)以實(shí)現(xiàn)方程的封閉：?uu=v(?ui+?uj)?2kδijt?xj?xi3ijk2νt=Cμε其中δij是Kronecker符號(hào)，νt為紊動(dòng)粘性系數(shù)，Cμ是常數(shù)；紊動(dòng)能k及其耗散率ε。湍流模式采用RNGk?ε兩方程模型，通過(guò)在大尺度運(yùn)動(dòng)和修正后的粘度體現(xiàn)小尺度的影響，使小尺度運(yùn)動(dòng)有系統(tǒng)地從控制方程中去除，可以更好地處理高應(yīng)變率及流線彎曲程度較大的流動(dòng)模擬,?????k?(ρk)+(ρkui)=?αμkeff?+Gk+Gb?ρε?YM+Sk?t?xi?xj???xj???????ε?εε2()+(ρεu)=αμ+C(G+GG)?Cρ?R+Sρεi?keff?1εk3εb2εεε?t?xi?xj???xj??kk其中Gk是由層流速度梯度而產(chǎn)生的湍流動(dòng)能，Gb是由浮力而產(chǎn)生的湍流動(dòng)能，Ym是在可壓縮湍流中因過(guò)渡的擴(kuò)散產(chǎn)生的波動(dòng)，C1ε=1.42,C2ε=1.68是常量，αk和αε是k方程和ε方程的湍流Prandtl數(shù)，Sk和Sε可由用戶定義為0。在GAMBIT2.3.16中生成三維非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。相對(duì)于結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的適應(yīng)能力強(qiáng)，局部加密也比較容易。在梯度大的地方，網(wǎng)格必須保證足夠細(xì)密。為了有效而接近實(shí)際的壁面模擬，+=ΔνΔy要求合理布置邊界層區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格[9]。定義量綱一的量yuτyp/，其中p為第一層網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)離開(kāi)壁面的距離，可由下式進(jìn)行估算：y+=0.172??Δyp??Re0.9?L?+較好的網(wǎng)格劃分應(yīng)使y在30到500之間，而且邊界層內(nèi)有足夠的網(wǎng)格數(shù)。本案例計(jì)算中，Re=4.8×106（以潛艇長(zhǎng)為特征長(zhǎng)度），y+≈33.05。計(jì)算流場(chǎng)區(qū)域設(shè)定為高7米，半徑為2米的半圓柱體，潛艇首部離來(lái)流入口約一個(gè)艇長(zhǎng)。為了減少網(wǎng)格數(shù)目降低計(jì)算量，在潛艇外劃分一個(gè)長(zhǎng)3米、半徑0.5米的小半圓柱區(qū)域，使網(wǎng)格總數(shù)控制在380萬(wàn)左右。計(jì)算區(qū)域?qū)ΨQ面網(wǎng)格如圖2所示。本案例計(jì)算采用定常計(jì)算方法，邊界條件設(shè)定如下：速度入口：潛艇艏部向前2米，x方向來(lái)流速度大小為航速，y和z方向?yàn)榱?；壁面：潛艇外表面；壓力出口：潛艇艉部向后約兩個(gè)艇長(zhǎng)，設(shè)定相對(duì)參考?jí)毫c(diǎn)的流體靜壓值；對(duì)稱面：垂直于對(duì)稱面的速度分量為0，平行于對(duì)稱面的速度分量的法向?qū)?shù)為0；圖2非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格Fig2Non-Structuremesh2.2基于OPTIMUS的優(yōu)化方法由于目前較多應(yīng)用的“手工優(yōu)化”方法主要根據(jù)模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)修正，所獲得的優(yōu)化結(jié)果能夠優(yōu)于原型方案但無(wú)法保證最優(yōu)。最優(yōu)解的獲得必須建立在全設(shè)計(jì)空間探索的基礎(chǔ)上，一般包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)、響應(yīng)面模擬、最優(yōu)點(diǎn)搜索等若干步驟。試驗(yàn)設(shè)計(jì)DOE（DesignOfExperiment）的目的是對(duì)數(shù)值或物理試驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)合理的安排，以較少的試驗(yàn)次數(shù)獲得較多的設(shè)計(jì)空間信息，達(dá)到設(shè)計(jì)空間探索的最佳效果。一個(gè)科學(xué)而完善的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，能夠合理地安排各種試驗(yàn)因素，有效地分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而使用較少的資源最大限度地獲得豐富而可靠的資料。試驗(yàn)設(shè)計(jì)學(xué)科由費(fèi)希爾在農(nóng)業(yè)試驗(yàn)研究中創(chuàng)立，運(yùn)用均方差排列的拉丁方和方差分析原理解決了長(zhǎng)期存在的實(shí)驗(yàn)條件不均衡問(wèn)題。二戰(zhàn)以后試驗(yàn)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為不同領(lǐng)域各類(lèi)試驗(yàn)的通用技術(shù)[10]。在OPTIMUS中包含有近二十種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，如全因子（FullFactorial）、拉丁超立方體（LatinHypercube）、隨機(jī)法（Random）、部分因子（FractionalFactorial）等。本次設(shè)計(jì)選用拉丁超立方體作為DOE方法，是一種“充滿空間”（spacefilling）的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。依據(jù)此方法進(jìn)行若干數(shù)值模擬試驗(yàn)，可獲得設(shè)計(jì)空間中數(shù)目與位置確定的一系列設(shè)計(jì)點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)行目標(biāo)變量與控制變量的相關(guān)性分析等后處理，并且能夠以回歸方法建立控制變量與目標(biāo)變量之間的函數(shù)關(guān)系，即響應(yīng)面模型。響應(yīng)面模型RSM（ResponseSurfaceModel）反映了目標(biāo)變量（因變量)與多個(gè)控制變量（自變量)間的函數(shù)關(guān)系。由于這種函數(shù)關(guān)系一般是曲線或曲面的關(guān)系，因而稱為響應(yīng)面模型RSM。由于響應(yīng)面模型必須根據(jù)系列試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸得到，回歸分析的優(yōu)劣程度直接決定了響應(yīng)面模型的精確性?；貧w分析的過(guò)程一般可分為兩個(gè)階段，第一階段的主要目的是確定當(dāng)前的設(shè)計(jì)點(diǎn)或試驗(yàn)點(diǎn)是否接近響應(yīng)面的最優(yōu)（最大或最小）位置。當(dāng)試驗(yàn)點(diǎn)遠(yuǎn)離響應(yīng)面的最優(yōu)位置時(shí)，可使用如下的一階模型（first-ordermodel）去逼近：my=β0+∑βiix+εi=1其中βi表示xi的斜率或線性效應(yīng)。當(dāng)試驗(yàn)區(qū)域接近響應(yīng)面的最優(yōu)區(qū)域或者位于最優(yōu)區(qū)域中，可以開(kāi)始第二階段的設(shè)計(jì)，目的就是獲得響應(yīng)面在最優(yōu)值周?chē)囊粋€(gè)精確逼近并且識(shí)別出最優(yōu)設(shè)計(jì)點(diǎn)。這時(shí)常采用如下的二階模型（Second-ordermodel）來(lái)逼近[11]：y=βEQ\*jc2\o\ad(\s\up17(m),∑)EQ\*jc2\o\ad(\s\up17(m),∑)EQ\*jc2\o\ad(\s\up17(m),∑)20iiijijiiixxxxβββ++++ε11iiji=<=OPTIMUS為RSM響應(yīng)面模擬提供了一系列的數(shù)學(xué)近似方法，如線性插值（Interpolation）、泰勒法（Taylor）等。在合適的數(shù)據(jù)量基礎(chǔ)上，使用Taylor法能得到近似程度相當(dāng)不錯(cuò)的響應(yīng)面模型。而數(shù)據(jù)比較少時(shí)，可采用線性插值建立響應(yīng)面模型。本次案例計(jì)算采用線性插值方法中的Kriging函數(shù)法[11]。在生成的RSM響應(yīng)面模型上進(jìn)行最優(yōu)點(diǎn)搜索，通常需要包括以下設(shè)定：設(shè)計(jì)目標(biāo)(最大或最小)、約束條件、以及最優(yōu)算法的選擇。通過(guò)OPTIMUS能夠方便的給模型添加數(shù)學(xué)約束、確定設(shè)計(jì)目標(biāo)，并提供了一系列的最優(yōu)點(diǎn)搜索算法，如梯度算法、序列二次規(guī)劃算法（SequentialQuadratic）等局部搜索算法，以及自適應(yīng)遺傳算法（Self-AdaptiveEvolution）、模擬退火算法等全局搜索算法。本次案例優(yōu)化采用自適應(yīng)遺傳算法，是演化算法的一個(gè)分支[13]。2.3“自動(dòng)優(yōu)化”過(guò)程集成過(guò)程集成是將某個(gè)系統(tǒng)中各個(gè)獨(dú)立的流程單元通過(guò)良好的數(shù)據(jù)交換接口彼此連接，并按照整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行順序整合起來(lái)，形成一個(gè)完整的流程集成平臺(tái)。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的提高，過(guò)程集成方法逐步滲透到了多種領(lǐng)域，尤其是設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)的高度自動(dòng)化，達(dá)到節(jié)省資源、提高效率的目的。如波音公司將CAD建模、CFD性能模擬等過(guò)程集成，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、分析、加工和檢測(cè)的一體化，成功完成了波音777客機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)，成為過(guò)程集成方法的應(yīng)用典范。本次案例研究將潛艇型線修改、阻力CFD模擬、設(shè)計(jì)空間探索優(yōu)化等流程整合在一起，利用OPTIMUS5.2將GAMBIT2.3.16及FLUENT6.3.26中的計(jì)算過(guò)程集成起來(lái)，創(chuàng)建了一個(gè)“自動(dòng)優(yōu)化”的平臺(tái)。具體流程控制過(guò)程為：在GAMBIT中生成潛艇幾何模型，并定義型線修改的控制變量；在GAMBIT中生成計(jì)算模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分，導(dǎo)出mesh文件至FLUENT；在FLUENT中進(jìn)行模擬計(jì)算，獲得阻力計(jì)算結(jié)果；在OPTIMUS中設(shè)置優(yōu)化流程，根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)DOE結(jié)果改變型線控制變量，輸入GAMBIT；在GAMBIT中按照新的控制變量重新生成模型，重復(fù)上述流程，直至獲取DOE要求的足夠的數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果；在OPTIMUS中建立RSM響應(yīng)面模型，完成最優(yōu)方案搜索。完整的流程結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3流程結(jié)構(gòu)圖Fig3Flowoftheprocedures為了在OPTIMUS中實(shí)現(xiàn)上述流程，必須建立如圖4所示的過(guò)程集成平臺(tái)，包含下列流程單元：控制變量：通過(guò)該變量的數(shù)值變化實(shí)現(xiàn)潛艇型線和幾何模型的變化?？稍贕AMBIT命令記錄文件gambit.jou中進(jìn)行變量設(shè)置，達(dá)到自動(dòng)修改的目的。在本次案例計(jì)算中，選取了潛艇子午線首部三個(gè)點(diǎn)的位置偏移量作為控制變量，可以控制首部型線修改；輸入文件gambit.jou，fluent.jou：gambit.jou為GAMBIT命令記錄文件，按照該文件運(yùn)行可使GAMBIT自動(dòng)重復(fù)幾何模型生成、網(wǎng)格劃分、網(wǎng)格文件輸出的過(guò)程。fluent.jou為FLUENT命令記錄文件，按照該文件運(yùn)行可使FLUENT自動(dòng)重復(fù)讀入網(wǎng)格文件、邊界條件設(shè)定、完成模擬計(jì)算、輸出計(jì)算結(jié)果、保存case和data文件的過(guò)程；求解器FLUENT，GAMBIT：兩個(gè)求解器代表的是安裝在Linux服務(wù)器上的GAMBIT和FLUENT程序。OPTIMUS中通過(guò)添加遠(yuǎn)程調(diào)用命令（rsh）來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端服務(wù)器上的兩個(gè)程序的調(diào)用運(yùn)行。GAMBIT以gambit.jou為輸入，輸出網(wǎng)格文件marin.msh；FLUENT以fluent.jou為輸入，讀入網(wǎng)格文件marin.msh后輸出結(jié)果文件out.trn。兩個(gè)求解器都包含有OPTIMUS自帶的等待命令，以保證輸出文件的正常生成和流程的連貫執(zhí)行。另外，為使自動(dòng)迭代過(guò)程中不同數(shù)值試驗(yàn)生成的多個(gè)msh、cas、dat文件發(fā)生沖突，使用dos下的del命令將每一次執(zhí)行所生成的結(jié)果文件刪除，同時(shí)OPTIMUS將自動(dòng)進(jìn)行讀取和保存數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果。輸出文件out.trn：out.trn中包含F(xiàn)LUENT計(jì)算結(jié)果。由于out.trn格式固定，OPTIMUS可通過(guò)位置匹配將目標(biāo)變量值和約束變量值抽取出來(lái)。輸出變量：OPTIMUS按照固定抽取規(guī)則從out.trn中獲得輸出變量，包括目標(biāo)變量和約束變量。本次案例計(jì)算中抽取潛艇阻力（resistance）作為目標(biāo)變量。圖4OPTIMUS過(guò)程集成流程圖Fig4IntegratedproceduresinOPTIMUS在過(guò)程集成完成后，將控制變量的值設(shè)為零，完成一次試運(yùn)行，測(cè)試流程的正確性以及模擬計(jì)算的準(zhǔn)確性，這個(gè)過(guò)程在OPTIMUS中稱為Nominal，是一個(gè)流程調(diào)試過(guò)程。在本案例優(yōu)化中，以DTRCModel5470潛艇原型的模擬計(jì)算作為流程調(diào)試Nominal依據(jù)，通過(guò)模型拖曳試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。3案例優(yōu)化結(jié)果3.1案例原型模擬結(jié)果與驗(yàn)證DTRCModel5470潛艇原型的模擬計(jì)算在小型計(jì)算服務(wù)器上完成，一個(gè)速度計(jì)算需要完成迭代過(guò)程1000次，6核CPU并行計(jì)算約4小時(shí)可以收斂。原型模擬共計(jì)算了4個(gè)速度的阻力值，同時(shí)在上海交通大學(xué)船模拖曳水池完成了同尺度模型的拖曳試驗(yàn)（見(jiàn)圖5）。模擬計(jì)算與拖曳試驗(yàn)的對(duì)比結(jié)果列于表1，數(shù)據(jù)吻合度較高，模擬算法的準(zhǔn)確性能夠滿足“自動(dòng)優(yōu)化”的要求。表1原型潛艇阻力計(jì)算值與試驗(yàn)值比較Table1Comparisonofcomputationalandexperimentalresistanceresults速度（m/s）原型阻力試驗(yàn)值（N）原型阻力計(jì)算值（N）211.55612.924328.19530.186448.30751.335571.11377.574圖5潛艇原型拖曳試驗(yàn)Fig5Modeltestoforiginalhull3.2自動(dòng)優(yōu)化結(jié)果在本次案例優(yōu)化中設(shè)定了如圖6所示的3個(gè)控制變量：第一個(gè)控制變量offset_1為潛艇前端頂點(diǎn)x=0在x方向的偏移量，變動(dòng)范圍為-0.1~0.01m；第二個(gè)控制變量offset_2為子午線上點(diǎn)x=0.035m沿y方向的偏移量，變動(dòng)范圍為±0.02~±0.015m；第三個(gè)控制變量offset_3為子午線上點(diǎn)x=0.115m沿y方向的偏移量，變動(dòng)范圍為±0.02~±0.015m。圖6控制變量Fig6Controlvariables控制變量的組合方案由試驗(yàn)設(shè)計(jì)DOE確定。本次優(yōu)化過(guò)程采用了可選擇試驗(yàn)次數(shù)的拉丁方方法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)定試驗(yàn)次數(shù)為16次。OPTIMUS以隨機(jī)種子值為基礎(chǔ)，在輸入變量的區(qū)間范圍內(nèi)以拉丁方算法的規(guī)則尋找16個(gè)組合方案，充滿設(shè)計(jì)空間（spacefilling），并按照這16個(gè)組合方案自動(dòng)重復(fù)執(zhí)行4m/s速度下的數(shù)值試驗(yàn)流程，獲得16個(gè)數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果，列于表2中。本案例DOE過(guò)程在6核CPU并行環(huán)境下連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行約70小時(shí)后完成。在DOE所獲得的數(shù)值試驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，可回歸建立響應(yīng)面模型（RSM），獲得整個(gè)設(shè)計(jì)空間中控制變量與目標(biāo)變量之間的函數(shù)關(guān)系模型。本次優(yōu)化過(guò)程采用Kriging插值法方法來(lái)建立響應(yīng)面模型，其中的一個(gè)RSM面如圖7所示。本次優(yōu)化是阻力最小的單目標(biāo)優(yōu)化，使用自適應(yīng)進(jìn)化算法在RSM面上搜尋最優(yōu)方案，獲得速度4m/s時(shí)的最優(yōu)阻力值為50.28N。該最優(yōu)方案對(duì)應(yīng)的三個(gè)控制變量offset_1,offset_2,offset_3的值分別為-0.0801m，0.0113m，0.0078m，優(yōu)化前后的潛艇型線對(duì)比如圖8所示，實(shí)物模型對(duì)比見(jiàn)圖9。表2DOE16次模擬試驗(yàn)結(jié)果Table216DOEsimulationresultsDOE_NO.Offset_1(m)Offset_2(m)Offset_3(m)4m/sResistance(N)1-0.0064-0.0030-0.000351.0542-0.08220.0136-0.011251.92813-0.0541-0.01870.010052.02624-0.03530.0179-0.005551.26885-0.0763-0.0160-0.002451.09106-0.0650-0.01000.004650.86297-0.00300.00990.001750.81358-0.04620.01180.011750.44559-0.0128-0.0143-0.014252.1987100.00850.00720.009050.987011-0.0389-0.00750.013551.640112-0.0939-0.0017-0.009051.223513-0.06680.00280.005950.509214-0.0198-0.0087-0.006651.375815-0.02850.0012-0.012151.905816-0.09220.01620.002750.6482圖7控制變量1、2與阻力的RSM面Fig7RSMofcontrolvariables1,2圖8優(yōu)化前后潛艇艏部型線Fig8Hullshapebeforeandaftertheoptimization圖9優(yōu)化前后的實(shí)物模型Fig9Experimentalmodelsbeforeandaftertheoptimization3.3優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證為了驗(yàn)證優(yōu)化結(jié)果的準(zhǔn)確性，首先進(jìn)行了CFD模擬驗(yàn)證，根據(jù)最優(yōu)方案對(duì)應(yīng)的控制變量結(jié)果重新生成計(jì)算模型，模擬計(jì)算結(jié)果為總阻力50.37N，與RSM上的優(yōu)化搜尋結(jié)果50.28N吻合較好。隨后在上海交通大學(xué)船模拖曳水池進(jìn)行了優(yōu)化模型的拖曳試驗(yàn)（見(jiàn)圖10），試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果列于表3中，在3m/s、4m/s、5m/s都獲得了較高的一致性，只有2m/s時(shí)誤差大于10%。圖10優(yōu)化模型試驗(yàn)Fig10Modeltestoftheoptimizedhull表3優(yōu)化潛艇阻力計(jì)算值與試驗(yàn)值比較Table3Comparisonofcomputationalandexperimentalresistanceresults速度（m/s）優(yōu)化后阻力試驗(yàn)值（N）優(yōu)化后阻力計(jì)算值（N）211.47812.826327.46529.631447.51950.364570.74976.116將優(yōu)化前后的總阻力系數(shù)計(jì)算值和試驗(yàn)值在圖11中同時(shí)繪出無(wú)因次曲線，可以看出3m/s至4m/s的中速區(qū)阻力減小2％左右，而在2m/s和5m/s附近區(qū)域阻力降低不多。這種優(yōu)化效果的差別是由于優(yōu)化過(guò)程針對(duì)4m/s速度點(diǎn)，對(duì)低速和高速區(qū)域不具有針對(duì)性。圖11潛艇模型優(yōu)化前后阻力計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比Fig11Computationalandexperimentalresistanceresultsoforiginalandoptimizedhulls4結(jié)論本次研究通過(guò)對(duì)案例潛艇的優(yōu)化應(yīng)用和試驗(yàn)驗(yàn)證，證明了所構(gòu)建的型線“自動(dòng)優(yōu)化”平臺(tái)方案的可行性。優(yōu)化過(guò)程中通過(guò)