基于極限承載能力的江海直達(dá)船中剖面結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、由于在營(yíng)運(yùn)周期和經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)勢(shì)，江海直達(dá)船結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)成為目前船舶研究中的熱點(diǎn)。文章通過(guò)對(duì)船體極限強(qiáng)度和船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化機(jī)理及實(shí)施方法的回顧與探討，以江海直達(dá)船中剖面結(jié)構(gòu)最輕化為目標(biāo)，在滿足《江海通航船舶建造規(guī)范》條件下，使用目前成熟的優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)，對(duì)適用于基于江海直達(dá)船極限承載能力的結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題的優(yōu)化策略及實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。研究?jī)?nèi)容及成果如下：
　?。?）通過(guò)對(duì)極限強(qiáng)度計(jì)算方法的研究，文章確定所采用的極限強(qiáng)度計(jì)算方法為簡(jiǎn)化計(jì)算方法和

2、非線性有限元方法，并詳細(xì)介紹了簡(jiǎn)化計(jì)算方法的計(jì)算過(guò)程；根據(jù)船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化特點(diǎn)及已有優(yōu)化研究成果，文章選擇模擬退火算法作為優(yōu)化算法，利用優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)Isight建立優(yōu)化模型并進(jìn)行計(jì)算及分析。
　?。?）根據(jù)極限強(qiáng)度簡(jiǎn)化計(jì)算方法原理，使用Fortran語(yǔ)言編制極限強(qiáng)度簡(jiǎn)化計(jì)算程序。使用簡(jiǎn)化計(jì)算程序?qū)咏畎鍐卧M(jìn)行影響因素分析，通過(guò)對(duì)不同試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法原理及計(jì)算結(jié)果比較，確定采用優(yōu)化拉丁超立方方法進(jìn)行試驗(yàn)采樣進(jìn)而進(jìn)行靈敏度研究；對(duì)江海直達(dá)船

3、中剖面結(jié)構(gòu)因素進(jìn)行分析并結(jié)合對(duì)加筋板單元影響因素研究成果，確立中剖面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)變量、約束及目標(biāo)，對(duì)中剖面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靈敏度計(jì)算分析并根據(jù)靈敏度結(jié)果剔除部分設(shè)計(jì)變量后進(jìn)行了初步優(yōu)化計(jì)算。
　?。?）利用非線性有限元軟件Abaqus提供的二次開(kāi)發(fā)腳本接口，使用Python語(yǔ)言，依托參數(shù)化思想建立江海直達(dá)船中剖面結(jié)構(gòu)有限元參數(shù)化建模及計(jì)算模型；結(jié)合前文研究成果確定本文通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)建立近似模型進(jìn)而對(duì)近似模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算的優(yōu)化策略；建立基于