基于多岛遗传算法的舱口盖结构优化设计

为降低空船质量,提高经济性,针对某船舱口盖结构减重进行研究。采用拉丁方试验法建立样本空间,根据样本参数进行有限元模型求解。采用响应面模型法建立舱口盖结构设计近似模型,以规范中对应力和变形的要求作为设计约束条件,基于多岛遗传算法对某船舱口盖结构进行优化设计。结果表明,优化解收敛性好,可满足规范要求。     

基于响应面法的螺旋桨多目标优化

为了探究影响螺旋桨水动力性能的因素,基于FLUENT软件和CFD滑移网格技术对标准桨DTMB 4119进行模拟,验证该方法的可靠性;应用该方法对不同螺距比、盘面比和纵倾角的Wageningen B型螺旋桨进行数值模拟,得到这3个因素对螺旋桨推力系数、扭矩系数和效率的影响规律;基于Box-Behnken方法设计三因素三水平试验组,采用响应面法建立三因素与目标函数的优化数学模型,得到三因素对螺旋桨水动力性能的耦合影响。结果表明,影响推力系数和扭矩系数的因素按影响大小排序为螺距比>盘面比>纵倾角。同时,在现有电机功率限制条件下,优化得到产生最大推力的螺旋桨参数。     

基于Box-Behnken响应面法的SPS烟囱结构设计优化

为实现舰船轻量化设计,且具备更优良的力学性能,采用钢聚氨酯夹层板(Steel-Polyurethane Sandwich plate,SPS)结构替代传统钢制加筋板,形成新型烟囱结构设计方案,并基于Box-Behnken响应面法开展SPS烟囱结构的优化。以烟囱结构位移和等效应力作为优化目标,结构尺寸和总重量为约束条件,建立优化模型,得到优化后的SPS烟囱结构设计方案,并采用有限元法,对优化前后的方案进行仿真计算;对优化目标进行分析对比,验证了优化结果的有效性和准确性。结果表明,优化后适用的SPS烟囱结构,在减重13.16%的情况下,位移减小19.50%,应力降低31.96%,说明采用响应面法对SPS烟囱实现多目标优化可行,且优化效果明显。     

基于质量优化目标的舱口盖结构设计及强度校核

舱口盖在实际工程应用时,会对强度与质量同时提出较为严苛的设计指标,这对舱口盖的结构设计工作带来了挑战。鉴此,该文以俄罗斯Ice Resistant Self-Propelled Drifting Platform工程为例,提出一种基于质量优化目标的舱口盖设计思路。首先,分析了所研究舱口盖的功能要求,采用部分量比例优化的手段进行方案设计;然后,通过ABAQUS进行有限元强度与挠度校核,进一步探讨了结构的应力集中问题并提出方案对结构进行优化;最后,通过弧长法进行初始缺陷的非线性屈曲强度校核。结构优化后的舱口盖质量减轻4.3%,整体刚性提高11%,屈服强度和屈曲强度均满足要求。实际应用结果表明：该设计思路可为同类型舱口盖设计提供借鉴参考。     

基于响应面法的潜载导弹垂直发射装置多目标优化

针对某型潜载垂直发射装置的冲击降载问题,利用响应面法与优化技术相结合的设计方法,进行了发射装置结构优化设计。首先利用拉丁超立方试验方法采样,通过Ansys workbench平台进行发射装置抗冲击性能分析,构建发射装置受冲击结构载荷和总质量的响应面,研究结构参数对发射装置综合性能的灵敏度;再运用多目标驱动算法对发射装置进行多目标优化,得到其最优解集,最终实现其抗冲击性能提高14.9%,发射装置整体质量降低2.1%。结果表明,该方法具有较高的精度和实用性,对相关理论研究和工程应用具有一定的价值。     

基于响应面法的潜载导弹垂直发射装置多目标优化

针对某型潜载垂直发射装置的冲击降载问题,利用响应面法与优化技术相结合的设计方法,进行了发射装置结构优化设计.首先利用拉丁超立方试验方法采样,通过Ansys workbench平台进行发射装置抗冲击性能分析,构建发射装置受冲击结构载荷和总质量的响应面,研究结构参数对发射装置综合性能的灵敏度;再运用多目标驱动算法对发射装置进行多目标优化,得到其最优解集,最终实现其抗冲击性能提高14.9％,发射装置整体质量降低2.1％.结果表明,该方法具有较高的精度和实用性,对相关理论研究和工程应用具有一定的价值.     

基于响应面法的强力甲板结构优化设计

对于大型散货船,强力甲板是船体承受总纵弯矩及局部载荷的主要构件。特别是在压载工况下,强力甲板易出现结构问题,因此合理的强力甲板设计对船舶结构安全性和经济性十分重要。提出了基于响应面法的船体结构优化方法,并对一艘76 000 DWT散货船货舱段的强力甲板结构进行优化设计以验证该方法的有效性。在不同板厚尺寸、相同工况下进行甲板参数的灵敏度分析,选取适合的参数作为自变量。在计算出最大相当应力的基础上,应用响应面法的均匀设计试验方法,得出该舱段强力甲板最大应力与结构尺寸的函数表达式。以结构重量最轻为目标函数,在结构强度以及规范要求的最小厚度的约束条件下,对该舱段的强力甲板结构厚度进行优化。所得的优化结果说明该优化设计方法在实际工程中具有应用价值。     

多用途船舱口盖的结构强度分析与优化

对某多用途船船体舱口盖进行三维有限元强度分析,得到舱口盖在风雨和堆放货物载荷作用下,舱口盖应力与位移的分布情况。计算和分析结果可为今后舱口盖设计提供一些有益依据。     

基于响应面法的船底纵桁结构优化设计

提出基于响应面法的船体结构优化方法,对一艘76 000 DWT散货船货舱段的双层底纵桁进行优化设计以验证该方法的实用性。在不同板厚尺寸、相同载荷作用下进行纵桁参数的敏度分析,选取适合的参数作为自变量。在计算出最大相当应力、最大剪切应力的基础上,应用响应面法的正交组合设计试验方法,得出该舱段船底纵桁最大应力与结构尺寸的函数表达式。以结构重量最轻为目标函数,在结构强度、规范要求最小厚度的约束条件下,对该舱段的船底纵桁结构厚度进行优化。     

响应面分析法在结构优化中的应用

舰船结构的优化是指舰船在设计时满足强度、刚度、韧性等各方面的设计标准,同时结构具有较高的可靠性和较小的质量,降低生产成本,延长结构的使用寿命。响应面分析法是一种在多变量非线性优化方面广泛应用的分析方法,该方法具有较高的收敛性。本文应用响应面分析法,结合三维建模软件和有限元分析软件Ansys研究了舰船局部结构的优化问题。     

聚氨酯夹层板舱口盖振动特性研究

聚氨酯夹层板(SPS)因其出色的力学性能、减振降噪特性等在船舶建造领域得到了广泛应用。以船舶轻量化、高性能设计为目标,以64000DWT散货船钢制舱口盖为替代目标,采用聚氨酯夹层板设计新型舱口盖结构,基于有限元软件Ansys Workbench开展SPS舱口盖结构振动特性分析,研究其模态振型、谐响应和随机振动。通过与钢制舱口盖振动特性的对比研究,论证了聚氨酯夹层板在船舶减重和结构减振方面的优势与前景。研究结果表明:SPS舱口盖设计方案,在实现整体减重12%的情况下,使谐响应振幅降低75%;在1σ区域内,使随机振动的位移、应力响应分别降低了63.4%和76.1%。研究结果可以为船舶结构轻量化设计、舒适性改善等提供参考。     

考虑腐蚀影响与屈曲强度的液压折叠式舱口盖结构优化

液压舱口盖在承受集装箱载荷和风雨载荷过程中起着非常关键的作用.根据液压舱口盖的受力与变形特点,将优化理论应用于液压舱口盖结构优化设计中,建立了液压舱口盖结构优化模型.以液压舱口盖结构重量为目标函数,优化过程中考虑了强度、刚度和心曲等多种约束工况.在多种载荷作用下,优化了液压舱口盖结构,使优化后的液压舱口盖结构不但满足强度和刚度衡准要求,同时也满足屈曲强度要求.     

基于多目标的水面舰船机动性评估方法

为全面掌握水面舰船复杂环境下机动性情况,根据水面舰船机动性评估的主要特点,提出基于多目标的水面舰船机动性评估的流程,建立水面舰船机动性评估指标体系,提出基于层次分析与多属性效用理论的综合评估方法,开展水面舰船复杂环境下机动性评估。实例应用表明,该评估方法适用可行,可为全面评价水面机动性提供技术支撑。     

舱口盖端铰链公差的控制

在29000吨级散装货船的舱口盖制作过程中，通过不断地改进装配，焊接工艺措施，有效地控制了舱口盖端的铰链公差，确保了舱口盖的建造质量。     

基于面元法的兴波阻力优化研究

船舶是水上运输中不可或缺的重要工具之一,为使船舶在相对较短的时间内,一次性运输更多的货物,船舶朝着大型化和高速化的方向发展。船舶体型增大和速度提高后,在水中航行时,产生的兴波阻力随之增大,由此导致燃料的消耗进一步增加。为有效解决这一问题,应当对兴波阻力进行准确计算,从而为船型的优化设计提供详实可靠的依据,在保证船舶航行性能的基础上,降低燃料消耗量,达到经济航行的目标。基于此,本文从兴波阻力的成因及其重要性分析入手,论述了基于面元法的兴波阻力优化。     

基于均匀法的风雨载荷下折叠式舱口盖拓扑优化设计研究

本文以48500DWT散货船舱口盖为研究对象,提出改变传统折叠式舱口盖设计方法,引入拓扑优化的方法对舱口盖横梁腹板、纵桁腹板进行优化设计。通过ANSYS模拟仿真分析,找出最佳力传递路径的结构布置形式,根据优化结果提取节点信息,经过对拓扑优化后的模型进行二次优化,完善了拓扑优化的结果,使其材料布局形式更合理,研究结果表明,基于均匀法的拓扑优化方法运用于折叠式舱口盖的设计中,可改善舱口盖横梁腹板、纵桁腹板结构,保证其强度并且达到轻量化设计的目的,为舱口盖横梁腹板、纵桁腹板的结构设计提供参考依据。     

散货船舱口围修理改进

<正>散货船舱口盖在舱口围上方反复开关,对舱口围的钢板磨损严重,只修理舱口围可能会导致与舱口盖配合存在间隙,舱口盖无法密封。由于船舶工期紧张,船东不希望舱口盖下地修理。在不修理舱口盖的情况下修理舱口围,通过全站仪等事先对舱口围、舱口盖检测,施工中进行过程控制。     

货船舱口盖装置介绍与检查

货船舱口装置在运输船上是较为重要的船体设备，作为船舶管理人员熟悉各种装置的特点、使用要求和维护保养要点十分重要。本文对舱口装置的公约构造要求、特征、检查要点和处理意见进行了介绍，旨在对广大船舶管理人员和主管机关检查人员有所参考和指导。     

舱口盖结构的加工与安装

本对舱口盖制造过程中的施工准备、零件下料和加工、部件组装、总成装配等分别予以阐述。     

基于响应面法的边坡稳定可靠性分析

结合简化Bishop法,利用响应面法将以安全系数表示的隐式极限状态方程拟合成近似的、显式极限状态方程.将相关的土性参数独立化,然后按JC法计算边坡稳定可靠度指标.结果表明此方法计算效率高,精度能够满足工程要求.