当前,正是我国船舶工业发展的关键时期,我国正向世界造船大国和强国的目标迈进。本文围绕概念设计的关键技术开展研究,主要体现在以下几方面:(1)在船舶概念设计阶段,设计人员需要经常查阅、参照法规和规范,综合分析,使设计逐步前进。但是,经常会因为一些互相交叉、互相影响、涉及多方面因素的问题对设计方案进行反复修改,导致花费了大量的时间,使得工作效率低下。因此本文将法规和规范以知识的形式建立并存储在知识库中,并采用合适的推理系统,完成法规和规范所要求的计算及验证,并根据法规和规范给出分析结果和建议,对于船舶设计来说意义显而易见。本文应用知识工程建立基于知识的船舶概念设计系统,使设计人员只需输入基本的参数,而无须反复翻阅规范,解除传统设计方法对设计人员不该有的约束,使得设计人员拥有更广阔、更自由的创新空间。(2)在探讨微分进化算法机理的基础上,本文把微分进化算法与其它的算法比较,并讨论了微分进化算法参数的选择。本文把微分进化算法扩展到可求解混合变量、有约束的船舶主尺度优化问题,并将其应用于23800DWT无限航区散货船的主尺度优选。结果表明微分进化算法是一种高效、实用的工程优化方法。(3)由于传统的船舶设计主要是基于AutoCAD进行,大量的工程图纸是二维图纸。本文在CATIA软件平台上进行二次开发,建立船体三维型线,并进一步生成船体三维曲面,还进行了相关的计算,提高了设计的效率。所建立的船体三维曲面为设计者进行后续的详细设计、生产设计和施工设计提供依据。本文使用三维型线与曲面的方法,实现了船舶设计从二维空间向三维空间跨越,提高了传统的母型改造法的效率与精度。(4)初步建立了一个基于CATIA的散货船概念设计系统,该系统拥有三大模块:知识工程顾问模块,主尺度确定模块和型线设计模块。本系统为建立其它同类型的系统提供参考。