船舶机舱布局作为船舶设计当中比较关键的一环,需要布置的舱室设备种类多,数量大,耦合关系复杂,设计人员在设计时需要综合考虑很多关联因素才能完成。而作为船舶的心脏,机舱内部设备的布局情况往往会影响到整条船舶的各方面性能,对于船舶航行安全、运营经济效益、海员舒适程度都有很大的影响,因此如何在这种密闭有限的空间内做好设备布局一直是很多研究人员不停探讨的热点问题。基于此,本文探究了基于知识工程的船舶机舱设备三维布局问题的解决方案。针对船舶机舱布局的方法,在分析当前先进技术,总结前人经验的基础之上,确定CATIA知识工程为本文布局思想,模拟退火算法为本文优化思想。将知识获取、知识表示、知识推理这3步作为本文的主要流程,并为每一个流程针对船舶机舱布局问题选择恰当的解决方法。创建了船舶机舱设备分类规则和虚拟面积增加规则,有效提高了机舱设备的知识获取和表示的效率。针对船舶机舱三维布局实际问题,通过CATIA知识工程技术对一艘多用途载货船舶机舱设备进行三维布局设计研究。首先,对该类船舶做出全面的知识获取和归纳,建立机舱设备分类规则,为每个设备赋予两套权重,根据矩阵计算得到设备布局顺序;然后,运过创建的设备虚拟面积增加规则,结合产生式表达法和面向对象表达法完成知识表示;最后,运用CATIA知识工程模块相关功能将知识表示结果导入,并且建立各自函数关系,完成船舶机舱三维布局的知识推理。在布局结束之后,对生成的布局方案通过横倾力矩、干涉检查、逃生时间三项规则进行专家校验,结果符合预期,说明本次布局的合理性,验证了知识工程思想在机舱三维布局的可行性。针对船舶机舱三维布局优化问题,本文运用CATIA产品工程优化模块对前文的布局结果做进一步优化计算。根据上文的专家校验规则总结出多个子目标函数和多个约束条件,创建出船舶机舱布局多目标优化数学模型。运用模拟退火算法对初始布局展开优化,最终所有函数值都在约束的范围内取得了较好的优化效果,成功实现了船舶机舱三维布局的可视化和自动化。同时也通过迭代曲线证明了模拟退火算法在解决船舶机舱布局优化问题的有效性。布局的效果有了明显的提升,验证了模拟退火算法在机舱布局优化问题的可行性。本文提出的基于知识工程联合模拟退火算法的布局方法对船舶机舱设备实际布置具有很好的效果,为船舶机舱三维布局问题找到了一个新的布局思路,为船舶布局设计的自动化和智能化奠定了良好的基础。