本文關(guān)鍵詞：油船貨艙區(qū)強(qiáng)度分析及其橫艙壁的優(yōu)化設(shè)計(jì)

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【摘要】：為確保在海上航行的船舶的安全,船體強(qiáng)度計(jì)算是一項(xiàng)重要措施�？梢詮暮艽蟪潭壬辖档鸵�?yàn)榇w結(jié)構(gòu)失效而引起的海損現(xiàn)象。一般情況下船體強(qiáng)度校核要和船舶設(shè)計(jì)同時(shí)開(kāi)始進(jìn)行。在保證船舶航行安全的前提下,以及其經(jīng)濟(jì)性,還要通過(guò)對(duì)船體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),降低船舶的吃水量,增加船舶的載重量,從而提高經(jīng)濟(jì)性。 本文采用的主要方法與獲得的主要結(jié)論： 首先依據(jù)規(guī)范的要求,設(shè)計(jì)一艘16000DWT油船。參照母型船,確定該船的主尺度、型線、總布置、穩(wěn)性、裝載情況等。然后以此為前提下進(jìn)行油船貨油艙區(qū)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的評(píng)價(jià)與分析,保證船舶強(qiáng)度符合規(guī)范準(zhǔn)則。 接著根據(jù)前面設(shè)計(jì)的油船,了解油船貨油艙段的結(jié)構(gòu)類型及結(jié)構(gòu)布置方式,接著完成結(jié)構(gòu)有限元分析,采用ANSYS軟件創(chuàng)建1/2+1+1/2三艙段數(shù)值模型；依據(jù)油船結(jié)構(gòu)共同規(guī)范的準(zhǔn)則的負(fù)載工況施加載荷；根據(jù)油船的重力、浮力分布圖得出各個(gè)艙段端面的剪力和彎矩；邊界條件選用慣性釋放；最后得出應(yīng)力結(jié)果,對(duì)于應(yīng)力大于許用應(yīng)力的地方要進(jìn)行修改。 最后本文采用粒子群算法對(duì)橫艙壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行尺寸優(yōu)化。通過(guò)介紹粒子群算法的起源,并對(duì)其理論部分進(jìn)行描述,同時(shí)對(duì)于約束優(yōu)化問(wèn)題條件下該如何使用該算法進(jìn)行補(bǔ)充,最后通過(guò)對(duì)測(cè)試函數(shù)的仿真結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)分析,得出粒子群算法可以有效的應(yīng)用于船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題。最后通過(guò)優(yōu)化的結(jié)果：?jiǎn)蝹�(gè)橫艙壁的重量減少9.3%。 通過(guò)以上的計(jì)算研究,可以看出整個(gè)貨油艙段的應(yīng)力情況不是很高,找出強(qiáng)度不夠的結(jié)構(gòu)適當(dāng)加強(qiáng),強(qiáng)度過(guò)剩的結(jié)構(gòu)適當(dāng)縮減,以達(dá)到節(jié)省材料,降低自重,從而提高經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)也可以得出粒子群算法具有操作簡(jiǎn)便,編程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),可以應(yīng)用于船舶工程領(lǐng)域。
【關(guān)鍵詞】：強(qiáng)度校核 有限元 橫艙壁 粒子群算法
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U661.4;U674.133.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 引言10-14
• 1.1 背景與意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況和發(fā)展趨勢(shì)11-13
• 1.2.1 油船設(shè)計(jì)11
• 1.2.2 船體強(qiáng)度分析11-12
• 1.2.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)12-13
• 1.3 論文的研究?jī)?nèi)容和方法13-14
• 第二章 貨油艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14-23
• 2.1 概述14
• 2.2 貨油艙基本結(jié)構(gòu)計(jì)算14-21
• 2.2.1 外板14-16
• 2.2.2 甲板16
• 2.2.3 雙層底結(jié)構(gòu)16-18
• 2.2.4 雙殼結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2.5 甲板骨架19-20
• 2.2.6 槽形油密橫艙壁20-21
• 2.2.7 槽形油密縱艙壁21
• 2.3 本章小結(jié)21-23
• 第三章 船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析23-58
• 3.1 船體結(jié)構(gòu)說(shuō)明23-25
• 3.1.1 主尺度和主要參數(shù)23-24
• 3.1.2 結(jié)構(gòu)型式24-25
• 3.2 數(shù)值建模25-33
• 3.2.1 模型范圍28
• 3.2.2 坐標(biāo)系28
• 3.2.3 單元28
• 3.2.4 材料參數(shù)28
• 3.2.5 計(jì)算模型28-33
• 3.3 邊界條件33-34
• 3.4 載荷直接計(jì)算34-39
• 3.4.1 一般規(guī)定34
• 3.4.2 靜水載荷34-39
• 3.5 波浪載荷39-40
• 3.5.1 適用范圍39
• 3.5.2 計(jì)算方法及其假定條件39
• 3.5.3 波浪載荷計(jì)算39-40
• 3.6 設(shè)計(jì)載荷計(jì)算40-44
• 3.6.1 貨物壓力40-41
• 3.6.2 舷外水壓力計(jì)算41-44
• 3.7 計(jì)算工況44-50
• 3.8 板單元形心處中面應(yīng)力計(jì)算結(jié)果50-54
• 3.9 板單元形心處最大/最小中面應(yīng)力結(jié)果54-57
• 3.10 本章小結(jié)57-58
• 第四章 粒子群優(yōu)化算法58-79
• 4.1 基本粒子群優(yōu)化算法58-60
• 4.1.1 算法的原理58-59
• 4.1.2 算法的步驟59-60
• 4.2 標(biāo)準(zhǔn)PSO算法60-61
• 4.2.1 慣性權(quán)重w的引入60
• 4.2.2 收縮系數(shù)χ的引入60-61
• 4.3 與其他算法的比較61
• 4.4 PSO算法的應(yīng)用61
• 4.5 帶有約束條件的優(yōu)化模型61-64
• 4.5.1 問(wèn)題描述61-62
• 4.5.2 約束處理62-63
• 4.5.3 算法步驟63-64
• 4.6 數(shù)值實(shí)驗(yàn)64-68
• 4.6.1 測(cè)試函數(shù)64-66
• 4.6.2 基本粒子群算法在函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析66-68
• 4.7 參數(shù)改良的PSO算法在求解函數(shù)優(yōu)化中的實(shí)驗(yàn)效果與評(píng)價(jià)68-72
• 4.7.1 粒子群算法參數(shù)改進(jìn)在測(cè)試函數(shù)中應(yīng)用68-70
• 4.7.2 再次改進(jìn)粒子群算法在測(cè)試函數(shù)中應(yīng)用70-72
• 4.8 改進(jìn)的粒子群算法與遺傳算法在測(cè)試函數(shù)中對(duì)比72-73
• 4.9 油船垂直槽式橫艙壁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)73-78
• 4.9.1 優(yōu)化思想74
• 4.9.2 基本參數(shù)74
• 4.9.3 設(shè)計(jì)變量74-75
• 4.9.4 優(yōu)化模型75-78
• 4.9.5 某16000DWT油船橫艙壁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化結(jié)果78
• 4.10 本章小結(jié)78-79
• 第五章 結(jié)論與展望79-80
• 5.1 結(jié)論79
• 5.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況82-83
• 致謝83-84

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 李仲偉,吳有生,崔維成;基于有限元法的小水線面雙體船結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];船舶力學(xué);2005年02期

2 楊燮慶;世界油船市場(chǎng)和雙殼體油船技術(shù)現(xiàn)狀[J];船舶;1993年06期

3 陳灝,羅展賢;21000/22600DWT多用途/集裝箱船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和直接強(qiáng)度計(jì)算[J];船舶;1999年04期

4 張少雄,吳秀恒,楊永謙,陳超核;薄壁梁型船舶結(jié)構(gòu)的水彈性自由振動(dòng)[J];武漢交通科技大學(xué)學(xué)報(bào);1996年06期

5 何昌偉;IACS散貨船和油船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范及其影響分析[J];青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院學(xué)報(bào);2005年03期

6 王剛;;IACS雙殼油船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范的前期研究[J];上海造船;2006年03期

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本文編號(hào)：633451