钢质游艇结构与强度设计校核及优化系统开发研究

发布时间：2020-02-09 22:45

【摘要】：目前钢质游艇结构设计、入级审查主要是根据各国船舶检验部门、船级社颁发的相应的规范要求进行的。一方面由于现行游艇入级与建造规范中条目较繁琐,计算量庞大,严重影响工作效率;另一方面为降低建造成本和提高航速,必须尽可能地降低艇体结构重量或横剖面面积。为解决上述问题,本文主要做的工作如下:(1)分析研究了船体结构强度直接计算方法、船体结构优化原理以及《游艇入级与建造规范》(2012)中关于钢质游艇设计载荷计算、结构设计、船体梁强度、结构稳定性等相关方面的要求,确定了钢质游艇结构与强度设计校核及优化系统开发框架。(2)建立钢质游艇结构设计通用数据库,在完成钢质游艇艇体设计载荷计算、结构设计、结构强度校核、结构优化等工作的同时,将数据及时保存到数据库当中。(3)建立型材数据库,型材数据库收录了钢质游艇结构设计所需要的型材。在游艇结构设计工作中直接从型材库中调用满足计算要求的型材,使整个钢质游艇结构的设计工作的自动化程度大大提高;另外,在艇体横剖面结构优化中,一些标准型材可以不断从型材库反复调用并加入到遗传算法迭代中。(4)通过分析遗传算法优化原理、规范要求及结构强度要求,建立适用于钢质游艇的船体板架结构和船体横剖面结构的优化数学模型,包括设计变量、约束条件、目标函数。使船体结构优化结果满足规范与强度双重要求。最后本文以VB编程软件、Access数据库软件为平台开发了集钢质游艇设计载荷计算、结构设计、结构强度校核、结构优化功能于一体的钢质游艇设计系统。该系统界面友好,操作简单,交互性良好。一方面很大程度上提高了钢质游艇结构设计等相关工作的效率;另一方面可以有效地减少了钢质游艇的结构重量。并通过实例验证与分析证明,该系统各模块运行良好,具有很强的实用价值。
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U674.91
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本文编号：2577970