小水線面雙體船橫向強框結構優(yōu)化設計研究.pdf

1、為解決小水線面雙體船結構重量占空船重量比重偏大的問題，需在保證結構安全的前提下合理地分配和控制結構的重量，因此結構優(yōu)化設計在該類船型的結構設計中更加重要。本文首先介紹了拓撲優(yōu)化、形狀優(yōu)化及尺寸優(yōu)化三種結構優(yōu)化方法和滿應力優(yōu)化的概念，回顧了幾種求解結構優(yōu)化問題的優(yōu)化算法的發(fā)展過程。對NASTRAN的最新結構優(yōu)化方法和結構優(yōu)化流程作了簡要介紹，闡述了NASTRAN一般結構優(yōu)化的數學模型和拓撲優(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、究對象，采用NASTRAN的優(yōu)化解算器，以提高艙段結構的整體剛度為目標，對小水線面船雙體船的橫向強框結構進行拓撲優(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框形式和尺寸，進而結合工程適用性提出貼近優(yōu)化結果的可行優(yōu)化設計。最后建立小水線面雙體船的全船有限元模型，通過DNV/SESAM水動力分析軟件直接預報確定波浪外載荷，采用設計波法將各類波浪外載荷施加在船體結構模型上，再通過有限元直接計算比較，驗證優(yōu)化結果相對常規(guī)設計的結構響應的改