近些年來,船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)得到了越來越多的關(guān)注,其主要目的是在滿足船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求的前提下盡可能減少船體重量。目前船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域的研究工作主要集中在形狀優(yōu)化和尺寸優(yōu)化,而拓?fù)鋬?yōu)化方法的應(yīng)用研究還不夠深入。拓?fù)鋬?yōu)化方法能夠在保證設(shè)計(jì)規(guī)范要求的前提下,尋求結(jié)構(gòu)傳遞載荷的最佳路徑以及承受載荷的最佳型式,是常規(guī)優(yōu)化手段難以達(dá)到的。國內(nèi)的大型油船空船重量較日韓同級(jí)別油船還存在一定的優(yōu)化空間,因此在油船輕量化設(shè)計(jì)中采用拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)具有非常重要的實(shí)際價(jià)值。本文將就拓?fù)鋬?yōu)化方法在油船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用開展以下研究工作:（1）針對(duì)某型VLCC尾部艙室內(nèi)支柱的布局,根據(jù)布置要求設(shè)定優(yōu)化設(shè)計(jì)域,基于變密度法選擇兩種優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)分別進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)。布局優(yōu)化結(jié)果表明該方法具有較好的可行性,無需過多設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)即可優(yōu)化得到結(jié)構(gòu)性能較好的支柱布局方案。（2）根據(jù)協(xié)調(diào)版油船散貨船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范（新CSR或CSR-H）確定了具有兩道縱艙壁的VLCC三艙段模型的載荷工況及邊界條件;選擇橫向強(qiáng)框架作為拓?fù)鋬?yōu)化對(duì)象,分別就橫向強(qiáng)框架的優(yōu)化設(shè)計(jì)域范圍、優(yōu)化的約束條件、設(shè)計(jì)域板厚和穩(wěn)定拓?fù)錁?gòu)型的關(guān)系、雙殼間非設(shè)計(jì)域的板厚以及縱艙壁... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 汽車領(lǐng)域拓?fù)鋬?yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.2 航空航天領(lǐng)域拓?fù)鋬?yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.3 建筑領(lǐng)域拓?fù)鋬?yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.4 船舶領(lǐng)域拓?fù)鋬?yōu)化研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文的主要研究工作
2 基于變密度法的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化基本理論
    2.1 變密度法材料插值模型
        2.1.1 SIMP密度函數(shù)插值模型
        2.1.2 RAMP密度函數(shù)插值模型
    2.2 基于優(yōu)化準(zhǔn)則法的數(shù)值求解過程
        2.2.1 基于SIMP法的優(yōu)化準(zhǔn)則算法
        2.2.2 Kuhn-Tucker條件乘子λ1 迭代方案
        2.2.3 優(yōu)化準(zhǔn)則法的優(yōu)化計(jì)算步驟
    2.3 數(shù)值計(jì)算中的不穩(wěn)定現(xiàn)象
        2.3.1 棋盤格現(xiàn)象
        2.3.2 網(wǎng)格依賴性現(xiàn)象
        2.3.3 多孔材料現(xiàn)象
        2.3.4 局部極值現(xiàn)象
    2.4 本章小結(jié)
3 基于拓?fù)鋬?yōu)化方法的船體支柱布局優(yōu)化
    3.1 支柱布局優(yōu)化設(shè)計(jì)流程
    3.2 支柱—大跨度甲板結(jié)構(gòu)初始模型
    3.3 支柱—大跨度甲板結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化模型
        3.3.1 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)域
        3.3.2 布局優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型
    3.4 優(yōu)化結(jié)果及分析
    3.5 方案對(duì)比及分析
    3.6 本章小結(jié)
4 VLCC橫向強(qiáng)框架拓?fù)鋬?yōu)化模型及優(yōu)化影響因素探討
    4.1 VLCC三艙段初始模型介紹
        4.1.1 VLCC三艙段結(jié)構(gòu)有限元模型
        4.1.2 VLCC艙段結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化構(gòu)件定義
        4.1.3 VLCC三艙段結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化模型載荷工況及邊界條件
        4.1.4 VLCC三艙段結(jié)構(gòu)靜力分析結(jié)果
    4.2 多工況下VLCC橫向強(qiáng)框架拓?fù)鋬?yōu)化研究具體流程
    4.3 拓?fù)鋬?yōu)化工況初步篩選
    4.4 橫向強(qiáng)框架拓?fù)鋬?yōu)化影響因素探討
        4.4.1 設(shè)計(jì)域范圍確定
        4.4.2 約束條件確定
        4.4.3 設(shè)計(jì)域板厚設(shè)定
        4.4.4 雙殼間非設(shè)計(jì)域結(jié)構(gòu)板厚設(shè)定
        4.4.5 縱艙壁垂直桁非設(shè)計(jì)域高度設(shè)定
    4.5 本章小結(jié)
5 VLCC橫向強(qiáng)框架多工況拓?fù)鋬?yōu)化研究
    5.1 單工況拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果
    5.2 多工況權(quán)重設(shè)定
    5.3 多工況優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的選取
    5.4 多工況下VLCC橫向強(qiáng)框架拓?fù)鋬?yōu)化
    5.5 多工況下VLCC橫向強(qiáng)框架次優(yōu)構(gòu)型的優(yōu)化設(shè)計(jì)
        5.5.1 次優(yōu)構(gòu)型的優(yōu)化設(shè)計(jì)域設(shè)定
        5.5.2 次優(yōu)構(gòu)型的代表工況及其權(quán)重系數(shù)
        5.5.3 多工況下VLCC橫向強(qiáng)框架次優(yōu)構(gòu)型的拓?fù)鋬?yōu)化
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 A 多工況下不同設(shè)計(jì)域板厚的拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于拓?fù)鋬?yōu)化的船舶結(jié)構(gòu)輕量化研究[D]. 欽倫洋.大連海事大學(xué) 2016
[3]典型船舶空間節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 劉甜甜.華中科技大學(xué) 2015
[4]基于變密度法的連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化[D]. 尹艷山.東北大學(xué) 2014
[5]油船中剖面結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化研究[D]. 劉宏亮.上海交通大學(xué) 2014
[6]某重型汽車車架多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)及其有限元分析[D]. 崔偉.湖南大學(xué) 2012
[7]多工況下連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的基結(jié)構(gòu)方法[D]. 卜鶴群.南京航空航天大學(xué) 2012
[8]基于變密度法的連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化研究[D]. 吳頂峰.西安電子科技大學(xué) 2010
[9]基于變密度法的連續(xù)體拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 湯穎穎.長安大學(xué) 2008



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