外置式耐壓液艙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)計(jì)變量多,涉及到實(shí)肋板開孔,端部封板和液艙殼板加筋布局,以及殼板與加強(qiáng)筋尺寸的匹配等,設(shè)計(jì)難度大,僅憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)很難得到優(yōu)化結(jié)果。因此,本文開展外置式耐壓液艙結(jié)構(gòu)尺寸、開孔拓?fù)鋬?yōu)化和加筋布局拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。首先,基于有限元軟件ANSYS的APDL語(yǔ)言,用耐壓液艙殼板厚度等11個(gè)設(shè)計(jì)變量和耐壓液艙直徑長(zhǎng)度比等9個(gè)參變量對(duì)外置式耐壓液艙結(jié)構(gòu)進(jìn)行了參數(shù)化表征,分析了典型方案結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,得到空艙工況比滿載工況危險(xiǎn)的結(jié)論。接著建立了耐壓液艙結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,針對(duì)空艙工況和參數(shù)化表征中的11個(gè)設(shè)計(jì)變量,以3種不同縱骨根數(shù)和3種不同應(yīng)力約束限界值下關(guān)注區(qū)域應(yīng)力為約束,以整體結(jié)構(gòu)重量極小化為目標(biāo),并基于Matlab編寫優(yōu)化主控程序,聯(lián)合ANSYS求解。得到了9種不同縱骨根數(shù)和不同應(yīng)力約束限界值下結(jié)構(gòu)重量最輕的設(shè)計(jì)方案,并分析獲得了不同縱骨根數(shù)和不同應(yīng)力約束對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響規(guī)律。然后,對(duì)耐壓液艙實(shí)肋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化和開孔尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)。拓?fù)鋬?yōu)化中,實(shí)肋板的單元密度為設(shè)計(jì)變量;以與實(shí)肋板相連的液艙殼板和船體殼板上結(jié)構(gòu)典型應(yīng)力和實(shí)肋板體積... 

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 外置式耐壓液艙研究現(xiàn)狀
    1.3 船舶結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
    1.4 船舶結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 外置式耐壓液艙結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
    2.1 外置式耐壓液艙結(jié)構(gòu)參數(shù)化表征與有限元模型
    2.2 外置式耐壓液艙結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性分析
    2.3 外置式耐壓液艙結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
    2.4 尺寸優(yōu)化結(jié)果及分析
    2.5 本章小結(jié)
3 外置式耐壓液艙實(shí)肋板拓?fù)浜烷_孔尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
    3.1 外置式耐壓液艙實(shí)肋板開孔拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)
    3.2 外置式耐壓液艙實(shí)肋板開孔拓?fù)鋬?yōu)化工程化處理與方案對(duì)比
    3.3 外置式耐壓液艙實(shí)肋板開孔尺寸優(yōu)化
    3.4 本章小結(jié)
4 外置式耐壓液艙加筋布局拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)研究
    4.1 基于OptiStruct的平板加筋布局拓?fù)鋬?yōu)化方法
    4.2 外置式耐壓液艙端部封板加筋布局拓?fù)鋬?yōu)化
    4.3 外置式耐壓液艙殼板加筋布局拓?fù)鋬?yōu)化
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文
附錄2 攻讀學(xué)位期間參與科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3721229