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成立以來第一次在全球范圍內(nèi)制定單一類型船舶的建造標(biāo)準。新的共同規(guī)范是為了滿足工業(yè)界和航運界對堅固耐用船舶的要求而開發(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)計的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢,對散貨船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范關(guān)于散貨船直接強度計算的基本內(nèi)容作了概述。選取一條57000DWT級散貨船運用MSC.Patran& Nastran進行參數(shù)化有限元建模并進行船體結(jié)構(gòu)有限元直接計算,運用中國船級社最新開發(fā)的CSR-DSA對其載荷進行自動加載和評估,評估內(nèi)容包括

3、屈服計算、屈曲分析和詳細應(yīng)力評估。之后運用多學(xué)科綜合優(yōu)化設(shè)計軟件iSIGHT集成MSC.Patran& Nastran,編寫仿真代碼,選取板材、扁鋼、T型材腹板和面板的厚度作為優(yōu)化變量,有限元直接強度計算中屈服計算下各裝載載荷工況應(yīng)滿足的最大許用應(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船體結(jié)構(gòu)尺寸進行優(yōu)化設(shè)計,使船體結(jié)構(gòu)重量最輕。
　　 本文從數(shù)值計算的角度對船體結(jié)構(gòu)尺寸進行了優(yōu)化設(shè)計,得到了滿意的結(jié)果,給