。
对于问题二，问题二是一个多目标优化问题，首先我们根据题设的要求逐步分析待优化的条件和约束条件，之后构造目标函数整体地表示系泊系统的优化程度，最后使用变步长的搜索算法得到了系泊系统相对最优的一组设计参数。
对于问题三，问题三是在问题二基础上的进一步延伸它和问题二的区别主要在于，问题三考虑了水流力，因此我们要在要考虑水流力影响的情况下对系泊系统各部分重新进行受力分析，基于问题一和问题二的步骤逐步建立基于重物球质量变初始条件最优系泊系统模型，之后同样采用变步长的搜索算法得到了系泊系统相对最优的一组设计结果。不可避免地由于在第三问中有4个待搜索变量，计算量大大增加，因此得到结果的准确度可能会受到一定的影响。
三、模型假设
1风力和水流力平行于海平面，且浮标不会倾斜。2锚链整体可视为一条可微的曲线，且质量均匀。3忽略锚链和重物球的浮力影响。4水流力对钢管和钢桶的作用面积近似为钢管和钢桶的纵截面积。
2
f四、符号说明
符号fFhGT
LHsS
含义各物体所受浮力
风海风荷载浮标的吃水深度
重力物体所受到的拉力系统各部分所受的拉力与竖直方向的夹角
钢管的长度钢管与竖直方向的夹角系统各部分垂直高度
锚链长度系统各部分的水平长度
单位牛顿牛顿米牛顿牛顿度米度米米米
五、模型的建立与求解
51问题一模型的建立与求解511系泊系统各部分受力分析5111浮标受力分析
首先我们考虑实际情况，假设浮标始终保持竖直状态不会倾斜，并且风始终和海平面平行，在此基础上我们进行浮标的受力分析。浮标一共受到4个力的作用，分别是风力Fb，浮力fi，钢管的拉力T1，浮标自身的重力Gb，如图一所示
图一浮标受力分析图
要使浮标受力平衡，我们应该让浮标的水平方向和竖直方向都保持平衡，我们可以得到以下表达式
其中根据阿基米德定律可知
fbT1cos1GbFT1si
1
fbgVV是浮标浸入水面的体积易得为h，其中h是浮标的吃水深度。
3
f风力由题目已知条件可得，v为风速，S为物体在风向法平面的投影面积。
F0625Sv2
5112钢管受力分析对于钢管的受力分析，由于4节钢管的受力分析类似，我们在此就分析其中一节钢
管，其它刚管依次类推。我们假设4节钢管从上到下分别为钢管1，钢管2，钢管3，钢管4，对于第i节钢管，它所受到的右侧的拉力是Ti，它所受到的左侧的拉力为Ti1，其中AB为钢管，如图二所示
图二钢管受力分析图
根据受力平衡和力矩平衡，我们可以得到以下表达式
Gg1T2
T1
si

1
r