本文關(guān)鍵詞：艦船結(jié)構(gòu)有限元參數(shù)化建模與優(yōu)化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：船舶結(jié)構(gòu)直接設(shè)計(jì)法是一個(gè)涉及多方面的系統(tǒng)工程,包括合理確定作用于船體的設(shè)計(jì)載荷,正確分析船舶結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形,科學(xué)地制定相應(yīng)的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),三者相互聯(lián)系,缺一不可。船體舯部結(jié)構(gòu)是船體最重要的結(jié)構(gòu),因此,船體舯部結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)是船舶結(jié)構(gòu)直接設(shè)計(jì)的重要課題。本文從艦艇結(jié)構(gòu)直接設(shè)計(jì)法出發(fā),采用參數(shù)化有限元建模方法,開(kāi)發(fā)艦艇結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模程序模塊,進(jìn)行艦艇舯部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 結(jié)構(gòu)直接計(jì)算法在民用船舶設(shè)計(jì)中已經(jīng)取得許多成功經(jīng)驗(yàn),但在軍用艦船中的應(yīng)用還處于起步階段,我國(guó)軍船規(guī)范中還沒(méi)有進(jìn)行艦艇結(jié)構(gòu)直接計(jì)算的指南。本文參考民船結(jié)構(gòu)直接計(jì)算的方法,結(jié)合艦艇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,研究艦船結(jié)構(gòu)直接計(jì)算方法和解決方案。 參數(shù)化技術(shù)最早是CAD在實(shí)際應(yīng)用中提出的課題,是該應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要的、且正在蓬勃發(fā)展的研究課題。本文把參數(shù)化建模思想應(yīng)用到艦艇結(jié)構(gòu)有限元艙段建模中,開(kāi)發(fā)出艦艇結(jié)構(gòu)有限元參數(shù)化快速建模模塊。相當(dāng)厚度法在船體中剖面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域已得到了廣泛應(yīng)用,本文將其與參數(shù)化有限元結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析結(jié)合起來(lái),進(jìn)行艦艇舯部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 此外,本文還針對(duì)船體節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度問(wèn)題中,節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中對(duì)其疲勞強(qiáng)度有很大影響的問(wèn)題,通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)的形狀進(jìn)行優(yōu)化,尋求最小的應(yīng)力集中系數(shù)值。
【關(guān)鍵詞】：直接設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 有限元分析 參數(shù)化建模 節(jié)點(diǎn)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：U661.4
【目錄】：

• 第1章 緒論9-17
• 1．1 任務(wù)來(lái)源和研究背景9-11
• 1．2 結(jié)構(gòu)直接計(jì)算法介紹11-13
• 1．3 艦船結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀13-14
• 1．4 結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模研究概況14-15
• 1．5 論文完成的主要工作15-17
• 第2章 有限元二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)介紹17-32
• 2．1 概述17
• 2．2 開(kāi)發(fā)平臺(tái)ANSYS及 APDL介紹17-24
• 2．2．1 ANSYS簡(jiǎn)介17-18
• 2．2．2 ANSYS的參數(shù)化語(yǔ)言 APDL概述18-22
• 2．2．3 ANSYS優(yōu)化模塊介紹22-24
• 2．3 MSC．Patran/Nastran及 PCL介紹24-31
• 2．3．1 MSC．Patran/Nastran簡(jiǎn)介24-25
• 2．3．2 Patran二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言 PCL介紹25-30
• 2．3．3 MSC結(jié)構(gòu)優(yōu)化模塊介紹30-31
• 2．4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 艦船結(jié)構(gòu)直接計(jì)算方案32-41
• 3．1 概述32
• 3．2 載荷計(jì)算32-35
• 3．2．1 靜水載荷33
• 3．2．2 船舶波浪載荷計(jì)算33-35
• 3．3 結(jié)構(gòu)有限元模型35-37
• 3．3．1 坐標(biāo)規(guī)定35-36
• 3．3．2 模型網(wǎng)格劃分36-37
• 3．4 邊界條件37-38
• 3．5 計(jì)算工況38
• 3．6 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)38-40
• 3．7 本章小結(jié)40-41
• 第4章 艦艇結(jié)構(gòu)有限元參數(shù)化建模41-64
• 4．1 概述41-42
• 4．2 參數(shù)定義模塊42-44
• 4．2．1 參數(shù)選擇42
• 4．2．2 參數(shù)定義42-44
• 4．2．3 參數(shù)引用44
• 4．3 參數(shù)化有限元計(jì)算模塊實(shí)現(xiàn)44-60
• 4．3．1 幾何模型生成44-50
• 4．3．2 網(wǎng)格參數(shù)化劃分50-52
• 4．3．3 屬性定義52-57
• 4．3．4 載荷及邊界條件57-59
• 4．3．5 遞交分析及結(jié)果讀取59-60
• 4．3．6 后處理模塊60
• 4．5 建模實(shí)例60-63
• 4．6 本章小結(jié)63-64
• 第5章 艦艇舯部結(jié)構(gòu)優(yōu)化64-82
• 5．1 概述64-70
• 5．2．1 基本原理65-66
• 5．2．2 實(shí)現(xiàn)過(guò)程66-70
• 5．3 艦船舯部結(jié)構(gòu)優(yōu)化在 Patran上的實(shí)現(xiàn)70-77
• 5．3．1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的層次72-73
• 5．3．2 設(shè)計(jì)變量的簡(jiǎn)化73-75
• 5．3．3 在 Patran中優(yōu)化參數(shù)設(shè)定75-76
• 5．3．4 優(yōu)化方法76-77
• 5．3．5 優(yōu)化實(shí)現(xiàn)77
• 5．4 計(jì)算實(shí)例77-81
• 5．4．1 選用船型77-78
• 5．4．2 優(yōu)化結(jié)果分析78-80
• 5．4．3 優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)論80-81
• 5．5 本章小結(jié)81-82
• 第6章 節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中優(yōu)化82-103
• 6．1 概述82-83
• 6．2 節(jié)點(diǎn)參數(shù)化建模83-92
• 6．2．1 節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)形式描述83-84
• 6．2．2 參數(shù)定義84-86
• 6．2．3 幾何模型參數(shù)化生成86
• 6．2．4 參數(shù)化網(wǎng)格劃分的實(shí)現(xiàn)86-89
• 6．2．5 參數(shù)化加載的實(shí)現(xiàn)89-91
• 6．2．6 參數(shù)化提取結(jié)果的實(shí)現(xiàn)91-92
• 6．3 節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)的計(jì)算及優(yōu)化92-95
• 6．3．1 應(yīng)力集中系數(shù)的概念92-93
• 6．3．2 節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)計(jì)算93-95
• 6．4 基于APDL的節(jié)點(diǎn)形狀優(yōu)化95-102
• 6．4．1 形狀優(yōu)化的概念95-96
• 6．4．2 基于 APDL節(jié)點(diǎn)形狀優(yōu)化過(guò)程96-99
• 6．4．3 優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果和結(jié)論99-102
• 6．4 本章小結(jié)102-103
• 結(jié)論103-105
• 參考文獻(xiàn)105-108
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果108-109
• 致謝109

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 張彥立;王廣慶;李曼;;基于VB和ANSYS的風(fēng)機(jī)塔筒參數(shù)化建模與分析[J];機(jī)電工程;2012年02期

2 孫利;王德禹;;船舶結(jié)構(gòu)理性設(shè)計(jì)方法熱點(diǎn)問(wèn)題與展望[J];中國(guó)艦船研究;2012年05期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃鋮;無(wú)人艇的有限元參數(shù)化建模與變截面優(yōu)化方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 劉競(jìng);現(xiàn)役橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)安全性分析評(píng)估方法[D];上海交通大學(xué);2011年

3 孫利;基于超單元和支持向量機(jī)技術(shù)的船舶結(jié)構(gòu)理性設(shè)計(jì)方法研究[D];上海交通大學(xué);2012年

4 許磊;基于參數(shù)化建模的散貨船有限元分析及優(yōu)化[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

5 劉寅華;典型油船槽形艙壁優(yōu)化和參數(shù)化建模研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

6 毛坤;某型飛機(jī)座艙罩結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析與設(shè)計(jì)優(yōu)化[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

7 李平書(shū);船體外板和甲板板架有限元模型快速生成研究[D];中國(guó)艦船研究院（上海船舶及海洋工程研究所）;2007年

8 向林浩;基于等強(qiáng)度板格穩(wěn)定的船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

9 查雅妮;WQ6平頭塔式起重機(jī)的疲勞壽命研究[D];暨南大學(xué);2010年

10 黃從奎;盾構(gòu)機(jī)保險(xiǎn)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D];鄭州大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：艦船結(jié)構(gòu)有限元參數(shù)化建模與優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：299580