40000t自卸船结构轻量化设计

为了研究结构优化设计对船舶空船重量及载重量的影响,以40000 t自卸散货船为研究对象,分析了自卸船的结构特点,归纳了针对静水弯矩优化的总纵强度计算优化方法及针对槽形舱壁、桅屋等局部结构强度优化的轻量化设计方法,并对规范中的特殊要求进行了简要说明.结果表明:总纵强度优化和局部强度优化的轻量化设计方法能有效地降低结构重量...     

波浪补偿下舰船液压起重机结构优化设计

常规液压起重机结构优化设计应用与波浪补偿下的舰船液压起重机时,存在结构优化能力较低的不足,为此提出波浪补偿下舰船液压起重机结构优化设计。分析波浪补偿下舰船液压起重机整体结构,对液压起重机吊臂结构进行受力计算,对大受力点进行合理优化设计;依托结构力学关系,分析起重机液压缸转角三角形关系,实现舰船液压起重机液压缸转角结构优化设计,完成波浪补偿下舰船液压起重机结构优化设计。仿真试验数据表明,提出的起重机结构优化设计较常规起重机结构优化,结构优化能力提高42.64%,适合波浪补偿下舰船液压起重机结构优化。     

基于iSIGHT的深海载人平台总装台架重量优化

基于iSIGHT优化设计平台,结合有限元分析软件MSC.Patran/Nastran对某深海载人平台总装台架进行重量优化。优化过程采用自适应模拟退火算法(ASA),在满足结构屈服强度的前提下,给出重量最小的优化方案。结果表明,优化方案满足结构屈服强度要求,且重量较原有方案明显减少。该方法可以推广到其他结构位置的优化设计中,对深海载人平台的进一步设计具有一定的参考价值。     

自升式风电安装船桩靴结构优化设计

为在初步设计时考虑桩靴施工和工艺的要求,对某自升式风电安装船的桩靴进行优化设计,建立有限元模型,并根据相关规范计算桩靴在预压载、偏心和风暴自存工况下的结构强度。强度校核结果表明：优化设计后的结构强度满足要求且实船运营良好。研究成果可为桩靴结构优化设计提供一定参考。     

基于MASTA的齿轮低噪声设计方法研究

分析齿轮装置减振降噪的措施以及齿轮设计参数对其振动噪声的影响。基于MASTA软件对某齿轮传动装置进行强度和传递误差分析计算。使用MASTA软件宏观参数优化模块对齿轮设计参数进行优化改进,优化后提高了齿轮装置的强度,减小了传递误差;在优化后的基础上,再运用MASTA微观修形模块进行修形设计,修形后传递误差进一步降低,并试验验证MASTA软件优化设计以及修形的可行性。MASTA软件为齿轮优化设计提供了有效方法,它可以作为良好的齿轮低噪声设计工具平台。     

克令吊基座的局部加强结构优化设计研究

采用结构有限元方法对某型克令吊底部加强结构的结构强度进行了不同方案的优化分析及计算,依据其结构特点,分八种不同的工况和8种不同的设计优化方案对结构强度进行了具体的分析和比较,为以后克令吊底部加强结构的优化设计分析工作提供了一定的参考。     

单人常压潜水装具躯体结构的多目标优化设计

文章采用基于响应面（RSM）近似模型和多目标遗传算法（MOGA）对新型单人常压潜水装具躯体结构进行多目标优化设计。首先建立躯体的结构优化模型,分析设计变量对设计目标的影响。通过试验设计（DOE）得到设计目标的响应特征,拟合建立响应面近似模型,最后采用遗传算法对响应面模型进行多目标优化求解,得到躯体结构的优化设计方案。     

基于正交设计与 BP -GA 算法的船体结构耐撞性能优化设计

船体结构耐撞性优化设计的主要目的是在船舶碰撞研究的基础上对结构进行优化设计,提高船体结构的耐撞性能。基于正交试验设计、BP神经网络和遗传算法,形成了船体结构耐撞性能优化设计方法。提出了一种耐撞性综合指标,并以此指标作为优化的目标函数,以结构质量为约束条件,利用MSC/Dytran有限元软件对船舶碰撞进行数值仿真,完成对某船舷侧结构进行耐撞性优化设计,结果表明优化过后结构耐撞性能有较大提高,这为结构耐撞性能优化设计提供了一种新的思路和方法。     

压气机叶片造型对强度性能的影响

在了解和总结压气机动叶结构强度设计和优化现状的基础上,针对给定的叶片造型,运用有限元法,对叶片进行静强度计算,并对叶片的模态进行分析。所取得的结果对压气机动叶强度优化设计具有理论意义和实用价值。     

超长舱段加筋圆柱壳结构优化设计

针对超长舱段加筋圆柱壳结构,分别基于等刚度和变刚度的设计理念,采用遗传算法对其结构进行优化设计研究,探究了不同分段方案以及不同材料参数对其优化设计方案的影响,优化结果表明,当材料的屈服强度较低时,由于受到强度条件限制,分别采用变刚度和等刚度的设计理念优化得到结构方案差异较小;而当采用高强度材料时,稳定性为结构设计的积极约束条件,采用变刚度的设计理念可以得到重量更轻的设计方案;同时,不同的分段方案对优化结果也有一定的影响.     

用于液化气船液罐吊装的结构化吊码分析

优化设计液化气船液罐特有的止浮装置，形成结构化吊码。提出2种液罐吊装方案：采用结构化吊码吊装和采用传统吊码吊装。利用有限元分析软件，对比分析2种吊装方案的结构强度，总结采用结构化吊码吊装的优点及可行性，为后续液化气船的液罐吊装方案提供一种优选的吊码布置方式。     

国外大型预制型沉箱吊装施工的吊耳设计

针对国外大型预制沉箱吊装施工的吊耳设计问题,结合工程案例对吊耳本体强度和局部混凝土强度进行验算,并提出大型预制沉箱吊运的技术要求。基于欧美规范,对吊耳局部混凝土的受压强度、抗崩裂强度、抗拔出强度、抗侧面爆裂强度和抗剪撬强度进行验算。结果表明,吊耳本体强度和局部混凝土强度验算的结果均满足要求。沉箱壁板作为薄壁结构,吊耳局部混凝土强度应是设计的关键问题,且在吊装施工过程中应采取必要的措施来保证吊耳受力合理。     

桁架式叠梁闸门适配自动抓梁的改进设计

针对桁架式叠梁闸门在船闸枢纽应用中装卸的不便,基于桁架结构的受力特点,改进设计了闸门结构,使其吊点能够适配自动抓梁。设计的吊点布置在闸门上层平面桁架上,并通过拉杆与下层桁架平面的节点相连,形成一种空间桁架结构,从而实现闸门吊装时的合理受力。应用INVENTOR软件对设计的闸门进行三维建模和力学分析,完成闸门吊装时的强度校核。最后将其应用于工程实际,极大地方便了闸门的装卸,节省大量的作业时间,具有良好的经济性和实用性。     

船体大开口平直空腔结构总段吊装加强方案优化

为增强船体大开口平直空腔结构总段结构强度,结合船体总段结构特点、吊码布置情况和吊装加强方案建立有限元模型,采用数值仿真模拟总段吊装,分析甲板与吊码区域的结构变形。根据预报结果对吊装加强方案进行优化,可为后续类似结构的吊装加强方案优化提供一定指导。     

海上风机导管架基础钢管桩稳桩平台结构强度分析

海上风机导管架基础钢管桩沉桩施工通常需要专门的稳桩平台辅助进行。结合作业工艺要求、海洋环境条件和相关规范,对钢管桩稳桩平台进行结构设计。采用SESAM软件和ANSYS Workbench软件分别对稳桩平台整体结构强度和吊耳局部结构强度进行计算分析,并根据规范对计算结果进行评估。结果表明,稳桩平台整体结构强度和吊耳局部结构强度均满足规范要求。该计算分析方法同样适用于海上升压站导管架基础、海上单桩基础稳桩平台或其他类似导管架结构的强度评估。     

提高轴孔连接结构承载能力的设计方法

文章针对轴孔连接结构提出了一种改善轴孔接触特性来提高承载能力的方法。以工程中通用的螺栓连接结构为例,建立接触分析模型,应用Persson接触理论和优化分析方法,通过优化耳片孔接触面的曲面形状和曲面参数实现了降低轴孔接触区最大接触应力及改善其分布梯度的目的。针对优化后的耳片孔接触曲面设计结果,利用有限元素法建立了螺栓耳片连接结构模型,分析验算了接触应力。结果表明,优化分析的解析法和有限元素法的计算结果基本一致。连接结构优化设计后,接触区最大应力降低50%以上,应力分布梯度明显改善,提高了其承载能力。     

基于Isight/Nastran的车渡船跳板结构优化设计

采用Patran/Nastran对车渡船跳板结构进行强度分析,在此基础上,集成Isight/Nastran对车渡船跳板结构进行优化设计。以结构质量为目标,跳板面板相当应力、跳板骨材合成应力及跳板结构位移为约束条件,重点考虑跳板面板厚度、跳板普通横梁以及跳板纵桁和强横梁的截面尺寸。最后,采用Isight中自带的多岛遗传算法(MIGA)对某渡船跳板结构进行优化,使得该跳板在最大等效应力不超过许用值的同时总质量达到最小。优化后跳板结构质量为7 368 kg,比之前的质量9 477 kg减少了22.25%,优化效果明显,且满足强度和刚度要求。     

船体舱段优化设计

将基于二次规划的准解析法优化理论应用于船体舱段的优化设计中,在整船三维有限元分析模型的基础上建立了船体舱段的优化模型.以船体舱段重量为目标函数,以钢板厚度和型钢横截面积为设计变量,考虑了尺寸约束、强度约束和稳定性约束,使优化后的舱段满足设计要求.根据优化理论编制了SAAOP程序,探讨了一种基于整体结构的局部优化设计的简便方法.     

大型油船中剖面结构优化设计的遗传算法

采用遗传算法对大型油船中剖面结构进行了基于DNV规范的优化。以舱段单位长度重量最轻为目标函数,选取了20个设计变量,从DNV规范中提取了32个关于总强度、稳定性等要求作为约束条件,并设计了相应的遗传算法数学模型。算例结果表明单位舱段长度的重量减轻了5.2%,表明该遗传算法在大型油船中剖面的结构优化方面是行之有效的。     

潜艇分段板式吊耳强度校核

分析潜艇分段顶部吊耳的受力,介绍动载综合系数的选取,针对设备吊装过程中吊耳所承受的拉伸、剪切和弯曲进行强度计算,采用有限元软件Ansys建立吊耳模型,对吊耳强度进行校核,为同类型吊耳设计提供参政。