通用船舶板架有限元參數(shù)化建模及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、傳統(tǒng)的船體板架優(yōu)化設(shè)計方法存在著目標(biāo)板架形式較為固定,設(shè)計參數(shù)較為固定,設(shè)計規(guī)范和設(shè)計準(zhǔn)則較為固定等特點。如板架形式發(fā)生改變,設(shè)計參數(shù)及取值空間發(fā)生改變或設(shè)計規(guī)范、設(shè)計準(zhǔn)則和性能要求發(fā)生變化,則需對整個參數(shù)化建模方案乃至優(yōu)化設(shè)計方案進(jìn)行全盤修改。本文針對常見船舶板架的結(jié)構(gòu)特點,提出了一種船舶通用板架參數(shù)化有限元建模及優(yōu)化設(shè)計的方法,解決了傳統(tǒng)板架參數(shù)化建模及優(yōu)化方法中,目標(biāo)板架結(jié)構(gòu)形式單一和設(shè)計參數(shù)較為固定的問題。采用了基本建模單元集合

2、進(jìn)行有限元模型參數(shù)化表征的基本思路,并逐層包裝為三層不同參數(shù)化表征方案,兼顧了設(shè)計目標(biāo)的多樣性及設(shè)計參數(shù)個數(shù)的最小化等要求。提出了通過添加、修改和引用自定義參數(shù)及其函數(shù)表達(dá)式實現(xiàn)設(shè)計變量的自定義、模型二次參數(shù)化表征的方法,很好滿足了基于現(xiàn)有或?qū)碓O(shè)計準(zhǔn)則的不同要求。本文采用Beam44梁單元在商用軟件ANSYS中建立板架交叉梁系模型,提出了一套任意梁截面剖面要素計算的方案。與采用板殼模型建模計算相比,該方案在保證計算精度的前提下,簡化了