基于極限承載能力的江海直達(dá)船中剖面結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、由于在營運周期和經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)勢，江海直達(dá)船結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計成為目前船舶研究中的熱點。文章通過對船體極限強度和船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化機理及實施方法的回顧與探討，以江海直達(dá)船中剖面結(jié)構(gòu)最輕化為目標(biāo)，在滿足《江海通航船舶建造規(guī)范》條件下，使用目前成熟的優(yōu)化設(shè)計平臺，對適用于基于江海直達(dá)船極限承載能力的結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題的優(yōu)化策略及實現(xiàn)進(jìn)行了研究。研究內(nèi)容及成果如下：
　　（1）通過對極限強度計算方法的研究，文章確定所采用的極限強度計算方法為簡化計算方法和

2、非線性有限元方法，并詳細(xì)介紹了簡化計算方法的計算過程；根據(jù)船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化特點及已有優(yōu)化研究成果，文章選擇模擬退火算法作為優(yōu)化算法，利用優(yōu)化設(shè)計平臺Isight建立優(yōu)化模型并進(jìn)行計算及分析。
　　（2）根據(jù)極限強度簡化計算方法原理，使用Fortran語言編制極限強度簡化計算程序。使用簡化計算程序?qū)咏畎鍐卧M(jìn)行影響因素分析，通過對不同試驗設(shè)計方法原理及計算結(jié)果比較，確定采用優(yōu)化拉丁超立方方法進(jìn)行試驗采樣進(jìn)而進(jìn)行靈敏度研究；對江海直達(dá)船

3、中剖面結(jié)構(gòu)因素進(jìn)行分析并結(jié)合對加筋板單元影響因素研究成果，確立中剖面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計變量、約束及目標(biāo)，對中剖面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靈敏度計算分析并根據(jù)靈敏度結(jié)果剔除部分設(shè)計變量后進(jìn)行了初步優(yōu)化計算。
　　（3）利用非線性有限元軟件Abaqus提供的二次開發(fā)腳本接口，使用Python語言，依托參數(shù)化思想建立江海直達(dá)船中剖面結(jié)構(gòu)有限元參數(shù)化建模及計算模型；結(jié)合前文研究成果確定本文通過試驗設(shè)計建立近似模型進(jìn)而對近似模型進(jìn)行優(yōu)化計算的優(yōu)化策略；建立基于