استفاده از الگورتیم بهینه‌ساز سوسک سرگین غلتان در تعیین ابعاد کشتی‌ کانتینری

بهینه‌سازی همواره از مباحث مهم در فرایند طراحی و ساخت مصنوعات دست بشر بوده است. با افزایش توان محاسباتی رایانه‌ها، الگوریتم‌های متعددی در این خصوص توسعه یافته‌اند. در این پژوهش به کمک الگوریتم بهینه‌ساز سوسک سرگین غلتان (dbo) که اخیراً توسعه یافته است، ابعاد اصلی کشتی‌های کانتینری بر حسب ظرفیت بارگیری و سرعت آنها با هدف حداقل مقاومت هیدرودینامیکی به همراه قیدهای متعددی از قبیل محدوده مجاز ابعاد اصلی، تعادل هیدرواستاتیکی و حجم زیرآبی مشخص، بهینه‌سازی شده است. بدین منظور، معادلات حاکم از روش تجربی هولتروپ استخراج شدند. برای صحت‌سنجی، نتایج بدست آمده از الگوریتم dbo با الگوریتم بهینه‌سازی موجود در تابع کتابخانه‌ای optimization ‌نرم‌افزار میپل مقایسه شدند. نتایج بهینه‌سازی بر روی ابعاد یک فروند شناور کانتینری با ظرفیت 1000 teu نشان داد که مقاومت هیدرودینامیکی شناور بهینه شده در سرعت 15 knot می‌تواند تا حدود 14% و در سرعت 19 knot تا حدود 21% کمتر از سرعت شناور اولیه گردد. همچنین، در حجم جابجایی ثابت، با افزایش سرعت شناور، طول شناور بهینه شده افزایش، ولی آبخور آن کاهش می‌یابد.  بطور ویژه هدف این پژوهش معرفی توانمندی الگوریتم dbo و کاربرد آن در حل مسائل بهینه‌سازی در مهندسی دریا است.

using dung beetle optimizer (dbo) for optimizing the main dimensions of container ships

in this research, with the help of the recently developed ِِdung beetle optimizer (dbo) algorithm, the main dimensions of container ships in terms of their loading capacity and their speed with the aim of minimum hydrodynamic resistance along with several constraints such as permissible range of main dimensions, hydrostatic stability, and specified underwater volume, has been optimized. for this purpose, the governing equations were extracted from holtrop’s experimental method. for verification, the results obtained from the dbo algorithm were compared with the results of the optimization library of maple software.  the optimization results on the dimensions of a container ship with a capacity of 1000 teu showed that the hydrodynamic resistance of the optimized ship at a speed of 15 knots can be reduced by about 14% and at a speed of 19 knots by about 21%. also, in constant displacement, with the increase of the vessel speed, the optimized vessel length increases, but its draft decreases. in particular, the purpose of this research is to introduce the capabilities of the dbo algorithm and its application in solving optimization problems in marine engineering.