双体游艇有限元强度分析及结构优化研究

发布时间：2024-06-02 03:08

　　随着人们生活水准的显著提升,休闲娱乐为主的双体游艇愈来愈受到人们的关注和青睐。目前,安全、节能是各类船舶行业发展所需考虑解决的主要问题,而这些问题与船舶的强度校核和结构优化密切相关。因此,在保证双体游艇强度的同时进行结构优化设计研究具有重要的意义。由于双体游艇的结构和所受载荷的复杂性,其强度校核分析比常见的单体船更为复杂。因某工程项目的实际需要,本论文根据中国船级社《海上高速船入级与建造规范》,对某企业自主开发的双体游艇进行了有限元强度校核计算,并在此基础上进行了游艇结构优化设计,具体研究内容包括以下方面:首先,采用大型有限元分析软件HyperMesh建立了双体游艇有限元分析模型,根据规范要求的不同组合工况,对双体游艇进行载荷计算与加载,仿真分析了不同载荷组合工况下双体游艇的应力分布情况。其次,以双体游艇构件厚度作为优化变量,以双体游艇在各载荷组合工况下的最大许用应力值和构件厚度范围作为约束条件,以双体游艇质量最轻作为优化目标,研究建立了双体游艇结构优化数学模型。为建立具有较高拟合精度的优化代理模型,论文通过拉丁超立方试验设计得到样本数据,然后分别采用传统二次响应面和移动最小二乘法进行...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 背景及意义
    1.2 双体船强度分析国内外研究现状
    1.3 船舶结构优化国内外研究现状
    1.4 本文的研究内容
第二章 双体游艇总强度计算载荷
    2.1 船舶规范简介
    2.2 游艇主要参数
    2.3 总载荷计算及分布
        2.3.1 总横弯矩及分布
        2.3.2 总扭矩及分布
    2.4 边界条件及工况
        2.4.1 边界条件
        2.4.2 载荷组合工况
    2.5 总强度校核标准
    2.6 本章小结
第三章 双体游艇总强度仿真分析
    3.1 理论基础
        3.1.1 有限元理论基础
        3.1.2 有限元分析过程
    3.2 有限元模型建立
        3.2.1 坐标系及单位制
        3.2.2 游艇模型建立
    3.3 仿真结果及分析
    3.4 总强度校核
    3.5 本章小结
第四章 建立游艇结构优化数学模型
    4.1 代理模型技术
        4.1.1 常用试验设计
        4.1.2 常用代理模型
    4.2 建立优化数学模型
        4.2.1 设计变量
        4.2.2 目标函数
        4.2.3 约束条件
        4.2.4 优化数学模型
    4.3 建立优化代理模型
        4.3.1 代理模型的选择
        4.3.2 拉丁超立方抽样
        4.3.3 二次响应面拟合
        4.3.4 移动最小二乘拟合
        4.3.5 代理模型评估择优
    4.4 本章小结
第五章 双体游艇结构优化及验证
    5.1 遗传算法
    5.2 优化求解
    5.3 游艇总强度对比分析
    5.4 游艇总强度校核验证
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 创新总结
    6.3 后续工作展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3986763