基于參數(shù)化建模的散貨船有限元分析及優(yōu)化.pdf

1、散貨船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范是IACS成立以來(lái)第一次在全球范圍內(nèi)制定單一類(lèi)型船舶的建造標(biāo)準(zhǔn)。新的共同規(guī)范是為了滿(mǎn)足工業(yè)界和航運(yùn)界對(duì)堅(jiān)固耐用船舶的要求而開(kāi)發(fā)的,與傳統(tǒng)的規(guī)范相比,新增加了腐蝕裕量的概念,其安全性明顯增加。但船舶是復(fù)雜的水面建筑物,其重量大部分是建造鋼材的重量,新規(guī)范關(guān)于腐蝕裕量的內(nèi)容則大大增加了鋼材的使用量,使船舶結(jié)構(gòu)重量加重,增加了船舶的建造成本。因此,本文在滿(mǎn)足使用要求、建造要求和規(guī)范要求的前提下,關(guān)于船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)做了研究,

2、使船體結(jié)構(gòu)重量減少,提高材料的利用率,節(jié)約了建造成本的同時(shí)使船舶承載能力加大。
　　 本文闡述了散貨船共同規(guī)范產(chǎn)生的背景、影響、意義和船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì),對(duì)散貨船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范關(guān)于散貨船直接強(qiáng)度計(jì)算的基本內(nèi)容作了概述。選取一條57000DWT級(jí)散貨船運(yùn)用MSC.Patran& Nastran進(jìn)行參數(shù)化有限元建模并進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)有限元直接計(jì)算,運(yùn)用中國(guó)船級(jí)社最新開(kāi)發(fā)的CSR-DSA對(duì)其載荷進(jìn)行自動(dòng)加載和評(píng)估,評(píng)估內(nèi)容包括

3、屈服計(jì)算、屈曲分析和詳細(xì)應(yīng)力評(píng)估。之后運(yùn)用多學(xué)科綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件iSIGHT集成MSC.Patran& Nastran,編寫(xiě)仿真代碼,選取板材、扁鋼、T型材腹板和面板的厚度作為優(yōu)化變量,有限元直接強(qiáng)度計(jì)算中屈服計(jì)算下各裝載載荷工況應(yīng)滿(mǎn)足的最大許用應(yīng)力作為約束條件,船體結(jié)構(gòu)重量作為目標(biāo)函數(shù),選取多島遺傳算法對(duì)船體結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使船體結(jié)構(gòu)重量最輕。
　　 本文從數(shù)值計(jì)算的角度對(duì)船體結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),得到了滿(mǎn)意的結(jié)果,給