基于协调共同规范的船体加筋板结构的优化设计方法

基于协调共同规范,讨论船舶中剖面典型加筋板形式、优化问题和优化策略,编写优化设计程序。实船算例校核表明,在保持结构总钢重,同时满足规范要求的条件下,优化后的加筋板结构的屈曲能力有所提高,船体剖面的总体结构性能得到进一步改善。     

散货船舯剖面纵向构件结构优化设计

本文根据中国船级社《钢质海船入级与建造规范》要求并满足船舶结构强度和稳定性条件，采用分级优化方法，开发了散货船舯剖面纵向构件结构优化设计程序，并以１２０００吨江海直达散货船作为实例进行舯剖面的结构优化设计，获得了较好的效果，船体舯剖面纵向构件重量减少６．７％。最后，分别对原型船和优化船的总纵弯曲进行有限元分析，计算结果表明：原型船与优化船两者的总纵弯曲应力水平基本一致。     

船体舯剖面结构最优化设计方法及其应用

在船体肿剖面结构设计中，构件的布置，剖面尺寸、板厚、构件数目等都是取整数或按标准选取规格型号，因此，在最优化设计中，设计变量大部分是整数或者规格型号离散型变量。本文在船体结构离散变量最优化设计方法的基础上，作了一些必要的改进与增删。用该离散型复全形法对船体舯剖机面结构的布置，构件尺寸、板厚的确定先进进行了优化设计，取得了很好效果，并编制制了计算机程序（ＹＨＺＰＭ），可在微机上运行。它对结构方案设计     

非线性波浪载荷在船舶剖面优化中的影响

采用非线性波浪载荷程序对超大型集装箱船在不同船体梁刚度下垂向波浪载荷响应进行理论计算,分析了船体梁刚度对波浪载荷的影响,并给出民船结构优化模型中非线性波浪载荷的计算方法,对比非线性波浪载荷在船体剖面优化中的影响.计算结果显示,船体梁刚度的下降会导致作用在船体梁上的波浪载荷显著增大,考虑波浪载荷影响后,中剖面面积优化效果...     

64000吨级散货船舯剖面设计优化目标及经济分析

本文结合64000吨级散货船的船中剖面设计,论述了把纵、横构件的重量和趋向最小,以及把船体强力甲板区域采用高强度钢,顶边舱内甲板纵骨采用大扁钢作为优化目标的理论基础.对建立船中剖面优化设计的目标函数提出了进一步的方案,同时对上述优化目标进行了技术经济分析.     

基于Tribon系统的船体剖面生成程序开发

在船舶生产设计中,使用Tribon系统自身功能剖取和修改船体剖面耗时较多且存在遗漏结构等问题,影响出图效率。针对上述问题,结合Tribon二次开发接口Vitesse与数据库技术,使用Python语言开发能够精确快速自动生成分段范围内所有平面剖面的辅助程序。通过分段测试,船体剖面生成程序能够有效提高船体生产设计效率。     

35 m水面清洁船整体结构有限元分析

针对船体结构设计和优化过程中载荷、强度等数据置信度不高的问题,提出了基于整体结构的船体结构有限元分析方法。以35 m水面清洁船为例,采用虚梁法对其甲板货物进行参数模拟,并基于波浪诱导载荷完成了船体三个剖面载荷参考点的选取和该船的参数计算,并在此基础上实现全船的结构强度评估。     

具有动、静力约束的货船中剖面优化设计

本文依据中国钢质海船建造规范的要求,同时考虑船舶振动对结构的影响,使总振动低谐调固有频率与干扰频率保持一定差距,建立动力和静力的约束条件,以船体重量最小为目标函数,编制了货船中剖面优化设计程序。本文采用了解约束非线性规划问题的改进的《SCDD》数学优化方法[2][7],它是沿目标函数梯度和沿综合约束函数梯度方向下降迭代的“双下降”法,分别对“庆阳”和“东风”两艘货船进行结构优化设计,结果表明,船体纵向构件总重量可望降低5～7％左右。     

舰船船体结构的优化设计研究

本文阐述了舰船船体结构优化设计计算方法,介绍了舰船中间舱段结构的优化计算模型及优化原理,和C^＋＋语言开发了舰船中间舱段优化设计计算程序系统。实例计算表明,优化了结构,减轻了重量。     

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.     

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。     

舰船船体结构的优化设计研究

舰船结构的优化设计,可以减轻舰船结构的重量,并能合理分布材料。而舰船中间舱段的结构尺度几乎决定了主船体中部近一半舰长区域的船体结构尺度,也影响着其余首尾的船体结构尺度,故舰船结构的优化首先从其入,优化设计计算模型以船体结构重量轻为目标函数,以《规范》等要求为约束条件,以船体主要构件的尺寸为变量,采取分步优化的策略,序列线性规划的方法进行。用Ｃ＾＋＋语言开发了舰船中间舱段优化设计计算程序系统。实例计     

船体结构耐撞性优化设计方法研究

提出了一种船体结构耐撞性设计的优化方法,它是在试验设计、径向基神经网络和遗传算法的基础上发展而成的,用高精度的快速分析模块来代替计算量很大的复杂模型,且能处理混合离散变量和工程约束条件。为表征船体结构的耐撞性能,本文引入了耐撞指标的概念。应用上述优化方法对某散货船舷侧结构进行了耐撞性优化设计。优化过程中以耐撞指标作为目标函数,以结构重量作为约束条件,用非线性有限元动态响应分析程序ＭＳＣ／ＤＹＴＲＡ     

特征驱动的T样条船体曲面参数化设计方法研究

为提高船体曲面生成和修改的便捷性、灵活性,提高船型优化设计效率,并且克服NURBS曲面表征船体曲面的一些不足,提出一种基于T样条技术的船体曲面参数化设计方法。将船体曲面特征参数分为全局、船首、船中和船尾4组,依据这些参数建立T样条控制网格,用单一的T样条曲面即可完成船体曲面和局部特征造型,大大减少了控制点数量。通过特征参数直接驱动船体曲面调整,使船型修改变得直观和简便,且更具有针对性。以典型水面舰船船体曲面表征为例,说明所提方法在船体曲面造型及修改方面的能力和优势,该方法可大大提高船型优化设计效率,具有较大的理论意义和实用价值。     

特征驱动的T样条船体曲面参数化设计方法研究

为提高船体曲面生成和修改的便捷性、灵活性,提高船型优化设计效率,并且克服NURBS曲面表征船体曲面的一些不足,提出一种基于T样条技术的船体曲面参数化设计方法.将船体曲面特征参数分为全局、船首、船中和船尾4组,依据这些参数建立T样条控制网格,用单一的T样条曲面即可完成船体曲面和局部特征造型,大大减少了控制点数量.通过特征参数直接驱动船体曲面调整,使船型修改变得直观和简便,且更具有针对性.以典型水面舰船船体曲面表征为例,说明所提方法在船体曲面造型及修改方面的能力和优势,该方法可大大提高船型优化设计效率,具有较大的理论意义和实用价值.     

一种新的曲面修改方法在船型优化中的应用

为实现基于CFD的船体型线自动优化,船体型线的参数化建模及修改起着至关重要的作用。论文提出了一种新的组合函数修改船体曲面的方法,该方法充分利用了融合函数及全局变换函数两类船体曲面修改方法的优点,实现了船体曲面的大范围变形,并保证了船体曲面的光顺性。将该方法与CFD技术及优化算法成功结合,直接应用于1300TEU集装箱船的型线优化设计,最终获得给定约束条件下的优化型线。结果表明,论文所提出的组合函数修改船体曲面的方法是可行的,具有一定的工程应用价值。     

基于CFD的KCS船舶艏部型线优化研究

为实现基于CFD船体型线优化设计,开发了船体型线优化平台,并以KCS船为初始船型,对其艏部型线进行了优化。首先,重点介绍了径向基函数插值的基本原理及其在船体曲面变形中的应用;其次,将该方法与CFD软件及优化算法结合,开发了基于CFD的船体型线优化平台;最后,将该平台应用于KCS船的艏部型线优化设计,获得给定约束条件下阻力性能最优的船体外形。研究结果表明:基于径向基函数船体曲面修改方法是可行的,建立的船型优化平台具有一定的工程应用价值。     

船体横框架的最优可靠性设计

本文根据结构系统可靠性分析和最优化设计原理,结合船体横框架结构的特点,提出了一种考虑复合载荷效应的船体横框架结构系统的最优可靠性设计方法,开发出了通用设计程序。通过实例设计,与传统的优化设计相比较,由于科学地处理了外载荷及结构抗力的不确定性,结构系统的总重量可进一步减轻,并验证了此设计方法的可靠性与通用性。     

基于蒙特卡罗模拟的船体型线稳健优化设计

传统的船型优化仅考虑了确定性因素的影响,忽视了设计和使用中不确定性因素的存在,常导致船型方案不可行或航行性能较差。为了考虑不确定因素对船舶阻力性能的影响,在船型优化中引入稳健优化设计理论。首先,阐述了稳健优化设计的基本原理,在此基础上,以KCS船型为例,考虑了航速不确定性的影响,建立了稳健优化数学模型。其次,基于Isight平台完成了KCS船体型线稳健优化设计。试验结果表明:船体型线稳健优化设计可有效地减小船型方案失效的可能性,更符合工程实际。     

一种基于MATLAB和Nastran的船体结构优化程序研究

在分析船体结构优化问题的特殊性和由此造成的困难的基础上,论证了自行开发船体结构优化程序的必要性;利用MATLAB可以调用外部程序的特点和其强大的数据处理能力,研究了如何用MATLAB集成Nastran开发船体结构优化程序;最后以甲板板架的优化为例验证了此类程序的开发可行性.