本文關(guān)鍵詞：散貨船結(jié)構(gòu)動力特性分析及優(yōu)化設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會的進(jìn)步和生活水平的提高，人們對生活居住區(qū)的舒適性提出了越來越高的要求，而容易引起有害振動的區(qū)域往往集中在尾部和上層建筑，因此需要研究船體結(jié)構(gòu)尤其是尾部和上層建筑的動力特性。本文以一艘散貨船為研究對象，研究其尾部及上層建筑的動力響應(yīng)特性并對其進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。主要包括以下幾個方面： （1）全船總振動模態(tài)計算。本文分別建立了全船一維梁有限元模型、三維有限元模型、混合有限元模型并進(jìn)行了模態(tài)分析，并對三種模型的計算結(jié)果進(jìn)行了比較分析。 （2）尾部振動響應(yīng)預(yù)報。本文計算了選用混合有限元模型計算了尾部結(jié)構(gòu)在螺旋槳激振力作用下的加速度響應(yīng)，在施加螺旋槳激振力時分別選用三種不同的施加方案，并根據(jù)計算結(jié)果進(jìn)行比較分析。 （3）上層建筑結(jié)構(gòu)模態(tài)計算和響應(yīng)預(yù)報。本文計算了上層建筑總體振動模態(tài)和各層甲板的局部模態(tài)，并計算了上層建筑結(jié)構(gòu)在螺旋槳激振力作用下的加速度響應(yīng)，，針對加速度響應(yīng)較大的部位計算了其在較寬頻率范圍內(nèi)的加速度響應(yīng)。 （4）尾部及上層建筑結(jié)構(gòu)靈敏度分析。以板材的厚度和骨材的規(guī)格為設(shè)計變量，進(jìn)行了質(zhì)量靈敏度分析、單頻激勵下的響應(yīng)靈敏度分析及多頻激勵下的響應(yīng)靈敏度分析。 （5）尾部及上層建筑結(jié)構(gòu)動力特性單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計研究。以質(zhì)量最輕為目標(biāo)函數(shù)，多頻激勵下的響應(yīng)滿足振動頻率基準(zhǔn)等為約束條件，進(jìn)行單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：散貨船 尾部結(jié)構(gòu) 上層建筑 動力響應(yīng)預(yù)報 靈敏度分析 單目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：U674.134
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 本文研究背景12-13
• 1.2 結(jié)構(gòu)動力特性研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究現(xiàn)狀16-19
• 1.4 本文研究內(nèi)容19-20
• 第二章 全船總振動模態(tài)計算20-38
• 2.1 全船有限元模型20-26
• 2.1.1 一維船體梁有限元模型20-22
• 2.1.2 三維有限元模型22-25
• 2.1.3 混合有限元模型25-26
• 2.2 船體總振動26-33
• 2.2.1 引言26-28
• 2.2.2 影響船體總振動的因素28-29
• 2.2.3 附連水質(zhì)量計算29-33
• 2.3 固有頻率及振型圖33-36
• 2.4 三種有限元模型的比較36
• 2.5 本章小結(jié)36-38
• 第三章 尾部和上層建筑振動模態(tài)和響應(yīng)預(yù)報38-70
• 3.1 引言38
• 3.2 螺旋槳激勵38-45
• 3.2.1 螺旋槳激勵的分類38-39
• 3.2.2 螺旋槳脈動壓力39-43
• 3.2.3 螺旋槳激振力的施加43-45
• 3.3 船體振動阻尼45-46
• 3.4 尾部振動響應(yīng)預(yù)報46-47
• 3.5 上層建筑振動模態(tài)和響應(yīng)預(yù)報47-64
• 3.5.1 上層建筑固有頻率計算48-57
• 3.5.2 上層建筑局部振動計算57-62
• 3.5.3 上層建筑振動加速度響應(yīng)計算62-64
• 3.6 強迫振動響應(yīng)計算64-67
• 3.7 船舶振動評價67-69
• 3.8 本章小結(jié)69-70
• 第四章 優(yōu)化設(shè)計變量的靈敏度分析70-90
• 4.1 靈敏度分析基本理論70-76
• 4.1.1 有限差分法70-72
• 4.1.2 半解析法72
• 4.1.3 解析法72-73
• 4.1.4 iSIGHT 軟件試驗設(shè)計方法73-76
• 4.2 尾部及上層建筑結(jié)構(gòu)靈敏度分析76-89
• 4.2.1 設(shè)計變量76-82
• 4.2.2 質(zhì)量靈敏度82-83
• 4.2.3 響應(yīng)靈敏度83-85
• 4.2.4 設(shè)計變量篩選85-89
• 4.3 本章小結(jié)89-90
• 第五章 尾部及上層建筑結(jié)構(gòu)動力特性單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計研究90-106
• 5.1 優(yōu)化算法90-92
• 5.1.1 算法概述90-92
• 5.1.2 自適應(yīng)模擬退火算法92
• 5.2 尾部及上層建筑結(jié)構(gòu)動力特性單目標(biāo)優(yōu)化模型92-94
• 5.2.1 設(shè)計變量與約束條件93
• 5.2.2 目標(biāo)函數(shù)93
• 5.2.3 優(yōu)化模型的數(shù)學(xué)表達(dá)93-94
• 5.3 優(yōu)化仿真系統(tǒng)的建立94-98
• 5.3.1 文件解析94-96
• 5.3.2 集成流程96-97
• 5.3.3 設(shè)計變量設(shè)置97-98
• 5.3.4 數(shù)據(jù)監(jiān)控98
• 5.4 優(yōu)化結(jié)果分析98-103
• 5.5 本章小結(jié)103-106
• 第六章 總結(jié)與展望106-110
• 6.1 總結(jié)106-107
• 6.2 展望107-110
• 參考文獻(xiàn)110-116
• 致謝116-118
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄118

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  本文關(guān)鍵詞：散貨船結(jié)構(gòu)動力特性分析及優(yōu)化設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：346105