7 500车双燃料汽车滚装船结构设计优化

与传统的大型汽车滚装船(PCTC)结构设计相比,7 500车双燃料PCTC结构设计的难点在于大型液化天然气(LNG)储存罐的合理布置,以及在不影响车辆甲板面积的情况下,防横向挠曲变形结构的合理设置.针对这些难点,对多种结构设计方案进行分析,提出7 500车双燃料PCTC结构布置优化方案,阐述此类船型的屈曲强度校核、大型LNG储存罐局部强度问题和特殊节点疲劳强度的解决方法.     

大型汽车滚装船横向挠曲强度全船有限元分析

大型汽车滚装船（PCTC）自身结构的特殊性和横向挠曲强度的关键性，对其进行横向挠曲强度全船有限元分析十分必要。以8000车大型汽车滚装船为研究对象，采用通用软件MSC／PATRAN建立有限元模型．按照ClassNK规范进行载荷的选取和施加，最终得到了横向挠曲强度全船有限元分析结果。对大型汽车滚装船挠曲强度的直接计算有一定的指导作用。     

6700车汽车滚装船货舱结构风道设计

通风系统是汽车滚装船最重要的系统之一。介绍了汽车滚装船货舱通风布置特点、介绍了6700车汽车滚装船货舱结构风道设计,包括风道形式、甲板开孔形式、其他汽车滚装船的风道设计、风道出风口形式。详细分析了风道与固定甲板及活动甲板连接处的疲劳强度及结构加强,风机房结构设计,为以后汽车滚装船的设计起参考借鉴作用。     

6700车汽车滚装船疲劳研究

6 700车汽车滚装船是中国首艘自主设计入级挪威船级社的大型汽车滚装船。不同于一般船型,汽车滚装船的疲劳问题主要由横摇和正浮现象引起。介绍了6 700车汽车滚装船疲劳节点的计算过程,指出了不同疲劳节点的优化方法,编写了主要计算正交节点和非正交节点疲劳寿命的软件。最终,所有的疲劳节点寿命都满足规范要求。     

长江商品汽车滚装运输发展探讨

分析长江商品汽车滚装船运输市场和现有运力结构状况,结合现有滚装船型特点,对拟发展的较大车位级船型方案进行技术经济论证,认为长江汽车滚装运输船向大型化发展可有效提高技术经济指标.     

汽车滚装船货舱区支柱横向挠曲有限元分析及优化

根据汽车滚装船的结构特点,在货舱区横向挠曲过程中,支柱与强横梁的交界处常出现应力集中现象。以某汽车滚装船为例,建立货舱段有限元模型,进行直接计算分析。对比设计载荷的影响,重点考察支柱附近区域强度,并根据计算结果提出支柱优化方案,减小应力集中,保证足够的强度裕度。     

大型集装箱船绑扎桥结构优化设计

为有效降低大型集装箱船的空船重量,针对绑扎桥结构轻量化设计进行研究。以某14500TEU集装箱船为研究对象,根据船级社规范要求针对结构设计方案进行有限元计算分析,依次从剪力墙布置、立柱设置和局部尺寸优化等三个层次对原始方案进行优化设计。研究结果表明,优化方案在满足船级社规范要求、保证堆重指标的同时有效降低了绑扎桥的结构重量。本文的设计思路和优化方法可以为今后大型集装箱船绑扎桥的结构设计提供一定参考。     

长江1000车滚装船EEDI验证分析

针对船舶能效设计指数(EEDI)在设计阶段的初步验证和试航阶段的最终验证的差异性问题,基于1 000车长江商品汽车滚装船水池试验结果,开展EEDI初步验证,预报该船的实船航速功率性能;结合实船试航测试,开展EEDI最终验证和对比分析,基于该船的EEDI基准航速计算该船所达到的EEDI值,结果表明该船满足内河绿色船舶-1的能效要求。     

现代汽车滚装码头与港口滚装业务现状研究

为了降低汽车物流的成本．汽车企业在进行整车的批量运输时往往趋向于选择水运方式。目前全球水路运输汽车的主流是滚装运输。投入运营的滚装船舶呈多样化、大型化趋势：长江等内河航线上的1000～3000吨级的滚装船；近洋航线上可载车700～1500辆的1万吨级滚装船；从事远洋运输的大型滚装船已达5万吨级，可载车4500～7000辆。以港口滚装码头为载体，     

汽车滚装船通风管道结构的优化设计

针对汽车滚装船通风管道常规设计在结构强度和实际使用方面存在的缺陷,提出了优化设计方案。对通风管道现有结构进行有限元分析发现,常规设计中船舶通风管道的结构设计不合理,影响了甲板的利用率,且由于材质问题导致甲板横梁端部局部应力集中。优化设计方案将通风管道的纵壁板设置成圆弧形,甲板横梁采用A36钢,优化了通风管道结构,亦可满足racking强度要求。     

Integrated reliability and sizing optimization of a large composite structure

In this paper, we present the application of probabilistic design modeling and reliability-based design optimization (RBDO) methodology to the sizing optimization of a composite advanced submarine sail structure under parametric uncertainty. With the help of probabilistic sensitivity analysis, the influence of individual random variables on each structural failure mode is examined, and the critical modes are treated as probabilistic design constraints under consistent lower bounds on the corresponding reliability indices. Whereas the failure modes are evaluated for structural components in the solution of the RBDO problem, the overall system reliability is also evaluated as a post-optimization step. The results indicate that in comparison to a deterministic-optimum design, the structural mass of the probabilistic optimum design is slightly higher when consistent probabilistic constraints are imposed, and the overall structural stiffness is found to be more critical than individual component laminate ply thicknesses in meeting the specified design constraints. Moreover, the post-optimality analysis shows that the overall system failure probability of the probabilistic optimum design is more than 50% lower than that of the deterministic optimal design with less than 5% penalty in structural mass.     

基于遗传算法和可变多面体算法的耐压结构混合优化

水下结构设计的主要任务是如何进行结构优化,在保证水下结构安全可靠性的前提下减轻结构的自重.本文根据水下结构强度和稳定性要求,以遗传算法(GA)和可变多面体算法(SM)作为子算法构造了水下结构优化设计的混合优化策略,并应用于圆柱形耐压结构的优化设计,计算结果对于水下结构设计计算具有指导作用.     

藕节形大深度潜水器耐压壳体优化设计

藕节形切弧连接耐压壳体是大深度潜水器耐压壳体的一种新型结构形式.该文考虑初始缺陷和材料、几何非线性的影响,参考潜艇规范,采用外点罚函数(OPF)法的结构优化程序,研究了三藕节切弧连接耐压壳体的优化设计.在研究中,设计变量为耐压壳体的厚度半径比、球壳间距半径比、连接角,考虑强度、稳定性以及几何约束,使浮力因子最小.同时研究了设计变量在结构优化设计中的敏感性,以及设计变量对耐压壳体的浮力因子、强度和稳定性的影响.文中的研究结果可以为藕节形大深度潜水器耐压壳体的结构设计提供参考.     

基于直接计算的2000m~3 LPG船船体结构分析

本文按设计要求,用有限元方法对一艘2 000 m~3LPG的船体结构进行直接计算并进行相应分析,其中,结构强度计算包括储液罐、液罐鞍座的结构强度,以及船体结构的总纵强度。计算结果表明该船体结构强度满足设计要求。     

基于神经网络与遗传算法的潜艇舱壁结构优化

建立了某潜艇端部耐压平面舱壁结构优化设计的数学模型,以舱壁上加强桁(筋)结构的剖面尺寸为设计变量,结构强度、稳定性、工艺性要求为约束条件,以加强桁(筋)结构总体积为目标函数,用人工神经网络方法代替结构的有限元分析,结合遗传算法完成了舱壁的结构优化设计。在为网络生成学习样本时,自行设计了正交表,解决了因为设计变量多,无法选取合适正交表而随机取样的问题。数值仿真结果表明,优化设计方案质量较原始初步设计方案减少了18.3%。     

基于知识工程的船体结构快速设计

在确保安全的前提下,快速设计出优秀船体结构并实现快速修改是船舶设计师梦寐以求的目标。针对这一目标,提出了基于知识工程的船体结构快速设计方法,引入船体结构知识本体的概念,将知识工程原理和参数化技术相结合,对船体结构设计知识库的建立进行了研究,实现了船体结构三维快速设计。设计中设计船的结构构件位置通过位置参数确定,构件尺寸通过母型知识库并运用函数插值再结合规范要求获得。实例表明,该方法将设计知识嵌入到船体结构知识本体中,既有助于设计知识的保留和再利用,又能实现对设计结果的自动检查,进而快速获得合理的船体结构。     

基于知识的船体结构快速设计及优化

在确保安全的前提下,快速设计出优秀船体结构并实现快速修改是船舶设计师梦寐以求的目标。文章针对这一目标,提出了基于知识的船体结构快速设计方法,引入船体结构知识本体的概念,将知识工程原理和参数化技术相结合,对船体结构设计知识库的建立进行了研究,实现了船体结构三维快速优化设计。设计中设计船的结构构件位置通过位置参数确定,构件尺寸通过母型知识库并运用NURBS函数插值再结合规范要求获得,对主要结构采用量子行为遗传算法进行优化。实例表明,该方法将设计知识嵌入到船体结构知识本体中,既有助于设计知识的保留和再利用,又能实现对设计结果的自动检查,进而快速获得合理的船体结构。     

惠来电厂煤码头结构设计

在惠来电厂煤码头结构设计中,通过对波浪、荷载、船型等设计条件的分析,对不同码头结构型式进行比较,提出了合理的结构设计方案,可为类似工程设计提供借鉴。     

Structural design considerations for ships operating in arctic regions北大核心CSCD

冰脊和冰山与极地船体发生碰撞将影响船体结构安全,并决定船体结构设计载荷。船体结构设计应遵循基于风险的设计原则,通常涉及以下极限状态设计准则:1)服务极限状态(SLS);2)最终极限状态(ULS);3)疲劳极限状态(FLS);4)事故极限状态(ALS)。最终极限状态和事故极限状态对应于发生概率极低的船与冰脊作用以及冰山撞击事件,旨在确保船体结构不会完全损毁。然而,对于较低概率水平的冰载荷分析,需进行较大数据量的工况分析,计算耗时无法承受。为此,引入环境等值轮廓方法,来大幅减少冰载荷分析所需工况数量,并给出设计工况最有可能的冰体参数组合方式。结合最终极限状态和事故极限状态,举例说明这一方法的运用方式。环境等值轮廓方法可为现有极地船舶船体结构设计方法提供有效补充。     

超大型集装箱船绑扎桥强度校核与结构优化

随着超大型集装箱船的发展,绑扎桥的结构设计越来越复杂。文章在21000TEU超大型集装箱船典型绑扎桥设计的基础上,利用ANSYS软件计算了绑扎桥结构的强度和刚度。通过研究不同浮态,装箱条件以及最大设计载荷条件下结构的总体应力和变形情况,分析了关键位置的应力集中现象。并用这些分析结果指导结构优化,为绑扎桥结构的分析及结构设计提供具指导意见。