船身截面结构优化设计

合理的船舶截面设计方案是提高船舶结构设计质量以及航行安全性的重要途径,为了提高船舶结构截面刚度,本文将有限元法与变密度理论相结合,将整个船身截面作为设计区域。以结构密度作为设计变量,最小化结构柔度作为设计目标函数,对船身截面进行优化设计。本文优化得出的船身截面对原船身结构改动不大,同时具有较好的结构加工工艺性,可为船舶结构刚度设计提供参考。     

船舶控制舵截面有限元模型及其轻量化设计

以某船舶控制舵结构为研究对象,采用有限元法建立有限元模型,并结合拓扑优化理论对其进行轻量化设计,得到控制舵结构的最优化设计。研究表明:控制舵截面边缘处网格仍然被保留,中间材料被镂空,轮廓截面较为清晰,结构质量显著减少,同时具有较好的工艺性。     

地下水封洞库截面形状优化研究

地下水封洞库截面形状对围岩稳定性及支护结构安全性具有重要影响。以某地下水封洞库马蹄形截面为基础,设计三种不同规格的洞室截面(18m×26m,20m×24m,22m×26m),利用FLAC3D数值分析平台,开展洞室截面形状优化研究。数值模拟结果表明:仅有18m×26m截面在边墙部位出现拉应力集中区,最大为0.13MPa,20m×24m截面的最大压应力为16.8MPa小于22m×26m截面的18.2MPa;围岩位移量中,20m×24m截面最小,为3.72mm;围岩塑性区基本呈环形分布,其厚度约为4-5m,且20m×24m截面产生的塑性区体积最小。分析认为,20m×24m截面最优的原因在于该区以水平地应力为主。研究结论从而为其它地下水封洞库截面形状设计提供参考。     

圆柱形桥墩截面设计

文中以计算长度L0=20m的圆柱形桥墩为例,针对不同截面直径、偏心距和配筋率的墩柱进行受力计算,通过分析各项因素对其截面承载力的影响规律,寻求墩柱截面最佳设计方案,为类似墩柱的截面设计提供参考。     

流花19-5气田脐带缆截面分析优化设计

流花19-5气田使用水下生产系统进行生产,采用了钢制水下脐带缆的设计。脐带缆截面设计和分析是脐带缆系统设计中最关键的部分,其决定了脐带缆的截面形式、脐带缆的重量、尺寸等重要参数。本文从脐带缆的截面分析出发,应用了蒙特卡洛模拟分析方法,优化和验证了脐带缆承压能力分析,之后进行了安装和操作分析,并提出相对于流花19-5气田所采取的一些设计优化。该技术的研究和应用可为其他深水油气田的开发提供很好的参考与借鉴效果。     

基于多层次法的浮箱结构优化设计

对浮箱进行结构优化可减轻结构自重以提高有效载重量，从而能够满足更大吨位的载重要求，改善经济性。针对浮箱的板梁结构形式特点，采用综合应用双向渐进结构优化（BESO）和响应面法（RSM）方法的多层次结构优化设计方法，进行浮箱结构优化设计，涵盖尺度优化、拓扑优化和截面优化3个层次。该方法的核心是使用BESO方法从基结构中获得优化解。在尺度优化层次，根据不同的主要尺度参数建立相应的基结构模型，应用BESO法得到相应优化解，并建立响应面模型进行尺度优化求解。在拓扑优化层次，根据最优尺度参数重新建立基结构模型调用BESO法求解，得到最优拓扑。由于最优拓扑解存在锯齿边，在截面优化层次需要对各截面进行光滑处理。将光滑处理问题转化为对截面参数的求解，建立截面参数与优化目标的响应面模型，最终确定各截面形状。通过某浮箱的结构优化设计实例，验证了多层次结构优化设计方法的可行性和有效性。     

起重机工字型截面梁结构优化设计探讨

通过分析起重运输机械中常用的工字梁截面的破坏形式以及校核强度和稳定性的方法,找出工字梁截面设计中主要的影响因素,从而得到优化设计的理论依据.选择合理的腹板及翼板的宽度和厚度,可以使截面应力均匀分布,进而节约钢材.     

可变截面涡轮增压瞬态性能仿真研究

为研究可变截面涡轮喷嘴开度对发动机的性能影响,建立GT-power和MATLB/Simulink联合仿真模型。采用GT-power软件建立的TBD234V12可变截面涡轮增压柴油机仿真模型研究发动机稳态性能,联合MATLB/Simulink软件建立的可变截面涡轮增压柴油机控制模型,对发动机瞬态性能进行仿真计算。结果表明:在发动机瞬态工况下,可变截面涡轮增压系统可以明显改善常规增压柴油机的动力性、经济性和动态响应特性,并且有效降低增压柴油机的时滞性,涡轮迟滞时间的降幅约为30%。     

舰艇外形雷达隐身优化设计理论与方法

研究了舰艇外形雷达隐身优化设计问题。介绍了舰艇外形雷达隐身防护常用措施和进行雷达隐身性能评估的数值方法,提出外形隐身优化的多层次设计优化模型理论及相关数学表达式。以某型船为例,进行外形隐身截面尺寸优化,将全船隐身设计与常规设计相比较,验证外形隐身设计优化理论的正确性和优越性。     

受弯构件正截面设计行业标准对比分析

以钢筋混凝土受弯构件正截面的设计计算为研究对象,从材料指标选用、承载能力极限状态设计、正常使用极限状态设计、其他构造要求等方面对水运行业标准和水利行业标准进行对比和分析,并以某临海水闸工程为例进行计算结果对比,为类似的行业交叉领域工程项目设计提供参考。