UR-S11A对集装箱船直接强度的影响

国际船级社协会在最新出版的统一要求中,新增了UR-S11A关于集装箱船总纵强度的要求。之前集装箱船的总纵强度一般按照UR-S11进行校核,如今新要求对集装箱船的总纵强度有了更为严格的要求。首先比较UR-S11和UR-S11A的载荷差异,然后针对一艘4 250 TEU的集装箱船,按照UR-S11和UR-S11A的规定进行结构强度分析和比较, 以期研究新规则对集装箱船总纵强度的影响。从计算结果可以看出,UR-S11A的波浪载荷较UR-S11有较大的提高,因此新规则对集装箱船的结构强度提出了更高的要求     

支持向量机和遗传算法组合策略的VLCC船中结构优化设计(英文)

In this paper a hybrid process of modeling and optimization,which integrates a support vector machine(SVM) and genetic algorithm(GA),was introduced to reduce the high time cost in structural optimization of ships.SVM,which is rooted in statistical learning theory and an approximate implementation of the method of structural risk minimization,can provide a good generalization performance in metamodeling the input-output relationship of real problems and consequently cuts down on high time cost in the analysis of real problems,such as FEM analysis.The GA,as a powerful optimization technique,possesses remarkable advantages for the problems that can hardly be optimized with common gradient-based optimization methods,which makes it suitable for optimizing models built by SVM.Based on the SVM-GA strategy,optimization of structural scantlings in the midship of a very large crude carrier(VLCC) ship was carried out according to the direct strength assessment method in common structural rules(CSR),which eventually demonstrates the high efficiency of SVM-GA in optimizing the ship structural scantlings under heavy computational complexity.The time cost of this optimization with SVM-GA has been sharply reduced,many more loops have been processed within a small amount of time and the design has been improved remarkably.     

考虑弯扭强度和频率约束的集装箱船中剖面优化设计

结合CCS规范和薄壁杆件理论,建立了考虑弯扭强度和频率约束的集装箱船中剖面优化设计的模型,考虑到中剖面优化设计中的设计变量为连续和离散的混合变量,利用isight中集成的自适应模拟退火算法,建立了巴拿马型集装箱船中剖面优化设计系统,并对3100TEU集装箱船中剖面进行了优化设计,取得了合理的结果.     

基于剪流分布规律的节点力加载方式在船体结构有限元分析中的应用

船体结构强度评估是船舶建造与设计过程中的重要环节.本文在总结研究现有的船体结构有限元分析加载方式的基础上,提出基于剪流分布规律的节点力加载方式.对于为模拟船体梁载荷而在各剖面处施加的集中力以及为进行强度计算需在各剖面处施加的调整载荷,使用本文方法将其离散至单元网格节点处并于与加载,得到的结果符合船体梁弯曲时的应力分布规律,这对于正确进行船体结构强度评估具有重要意义.给出适用于计算机实施的规格化加载过程,以实现船体结构有限元分析的自动加载过程.     

考虑检测维修更新的船体梁时变可靠性分析

目前对服役期内船舶时变可靠性的分析,主要考虑疲劳和腐蚀这两类损伤随时间累积对剖面模数的影响,但很少考虑检测维修因素对损伤的修复作用.本文以某疏浚船为例,通过Matlab软件编程,以船体梁总纵强度为分析对象,建立极限状态方程,定量计算疲劳和腐蚀随时间对剖面模数造成的折减,并定量分析了疲劳裂纹和腐蚀板件检测维修的影响,对船舶的时变可靠性进行分析.计算结果表明,疲劳裂纹和腐蚀损伤随时间累积均会引起船体梁时变可靠度降低,且腐蚀是时变可靠度降低的主要因素;对裂纹和腐蚀板件的检测维修能恢复船舶的可靠度,时变可靠度恢复的效果与裂纹检测精度和腐蚀板件最小允许折减量比率有关.建议在后续研究中将对损伤的检测维修因素纳入分析.     

多学科设计优化技术在舰船设计中的应用

介绍多学科优化设计的主要基本理论、研究和应用状况及发展前景,根据舰船设计特点进行舰船多学科设计优化分析,重点分析舰船结构设计中的多学科设计优化问题,建立优化数学模型是多学科优化设计的重要内容,并对数学模型进行了分析。     

强力上层建筑的有效度及其设计

给出了两种上层建筑有效度的定义与关系；导出了模数与面积改变量的关系函数fw/α和维持等强度时减少与增加的面积比函数γ-α／α＋；利用上述两个函数对上层建筑等强度设计中的每个环节进行了分析，并讨论了有效度与中和轴的变化对强度的影响；最终给出了可供设计者参考的剖面等强度设计的一般指导性原则及整个上层建筑范围内的结构设计原则。     

水下爆炸载荷下舰船结构的多目标优化

水面舰船对轻量化和抗爆性能均有特殊的需求,而这两个目标此消彼长的关系又使得实现它们的途径相互矛盾。为找到能同时提高轻量化和抗爆性能的满意解,建立以板厚为变量的多目标优化模型。在优化过程中,通过参数化建模技术实现建模的自动化,数值模拟采用船体三舱段有限元模型,使用ABAQUS/EXPLICIT求解器进行非线性有限元分析,并在优化流程中引入实验设计和近似模型进行响应预报,在此基础上,还通过NSGA-II遗传算法进行多目标优化,得到优解。通过对优化后的船舯舱段与优化前的进行对比分析,发现重量和抗爆性能这两个目标分别有0.46%和22.51%的改进,实现了轻量化和抗爆性能的双向提升。     

Π形弯补偿器在LNG船低温管路中的应用分析

LNG船低温管路系统因受外界环境变化、大量频繁船体变形作用及自身巨大工作温差变化的影响,产生复杂的二次应力,容易导致疲劳破坏.通过分析某型LNG船低温管路系统中π形弯的设置对改善管路柔性、降低管路二次应力水平的影响,给出一个适用于该类型管路的π形弯变形补偿器设置原则.     

工程结构裂纹损伤振动诊断的发展现状和展望

  目的  随着智能船舶的发展,传统裂纹损伤检测方法已难以满足检测需求,为此,提出一种基于门控循环单元（GRU）神经网络的箱型梁结构裂纹损伤实时检测方法。  方法  通过基于Python语言的ABAQUS二次开发技术,建立箱型梁裂纹损伤模型,计算其在动态高斯白噪声激励下的加速度响应。通过数据裁剪技术扩充原始数据之后生成数据集,并考虑噪声的影响。建立基于GRU的箱型梁裂纹损伤检测模型,直接将加速度响应数据集作为输入,以最小损失函数值为目标来训练模型,并与基于小波包变换的多层感知机神经网络（WPT-MLP）进行对比。  结果  结果显示,所提出的GRU模型在损伤位置和损伤长度的检测上相比WPT-MLP检测精度更高,对噪声的敏感程度更低,且在对损伤位置的近似预测方面精度也较高。  结论  研究证明了GRU神经网络在包含多个板的箱型梁结构裂纹损伤检测中的适用性。