小水線面雙體船橫向強(qiáng)框結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、為解決小水線面雙體船結(jié)構(gòu)重量占空船重量比重偏大的問(wèn)題，需在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下合理地分配和控制結(jié)構(gòu)的重量，因此結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)在該類(lèi)船型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中更加重要。本文首先介紹了拓?fù)鋬?yōu)化、形狀優(yōu)化及尺寸優(yōu)化三種結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法和滿應(yīng)力優(yōu)化的概念，回顧了幾種求解結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題的優(yōu)化算法的發(fā)展過(guò)程。對(duì)NASTRAN的最新結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化流程作了簡(jiǎn)要介紹，闡述了NASTRAN一般結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型和拓?fù)鋬?yōu)化的物理模型。然后以小水線面雙體船的艙段模型為研

2、究對(duì)象，采用NASTRAN的優(yōu)化解算器，以提高艙段結(jié)構(gòu)的整體剛度為目標(biāo)，對(duì)小水線面船雙體船的橫向強(qiáng)框結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化、形狀優(yōu)化和尺寸優(yōu)化，提出承載效率更高的橫向強(qiáng)框形式和尺寸，進(jìn)而結(jié)合工程適用性提出貼近優(yōu)化結(jié)果的可行優(yōu)化設(shè)計(jì)。最后建立小水線面雙體船的全船有限元模型，通過(guò)DNV/SESAM水動(dòng)力分析軟件直接預(yù)報(bào)確定波浪外載荷，采用設(shè)計(jì)波法將各類(lèi)波浪外載荷施加在船體結(jié)構(gòu)模型上，再通過(guò)有限元直接計(jì)算比較，驗(yàn)證優(yōu)化結(jié)果相對(duì)常規(guī)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)的改