生长进化拓扑优化算法在油船中剖面结构优化上的运用

发布时间：2019-03-06 14:03

【摘要】：单元进化生长拓扑优化算法较之其他拓扑优化算法有其独特之处,文章通过引入单元生长进化算法对VLCC中剖面横撑结构进行优化设计。结合单元应力指标函数及单元权重系数确定优化模型的目标函数,通过计算单元应力确定单元权重系数的迭代递推关系式,结合有限元平衡方程建立优化数学模型,通过解析计算知优化模型目标函数的取值主要取决于体积函数值,依此建立完整的单元生长进化优化流程。通过与ANSYS连续体拓扑优化计算的比较可知单元生长进化算法更加简单高效,对VLCC轻量化设计具有一定的理论参考价值。
[Abstract]:The unit evolutionary growth topology optimization algorithm has its own unique features compared with other topology optimization algorithms. In this paper, the element growth evolution algorithm is introduced to optimize the cross-section brace structure in VLCC. Combining the element stress index function and the element weight coefficient to determine the objective function of the optimization model, by calculating the element stress to determine the element weight coefficient iterative recursion formula, combined with the finite element equilibrium equation to establish the optimization mathematical model. It is known that the objective function of the optimization model depends on the value of the volume function, and a complete process of element growth and evolution optimization is established based on the analytical calculation. Compared with ANSYS continuous volume topology optimization algorithm, the element growth evolutionary algorithm is more simple and efficient, which has certain theoretical reference value for lightweight design of VLCC.
【作者单位】： 上海交通大学海洋工程国家重点实验室;中国船舶及海洋工程设计研究院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(50909060) 海洋工程国家重点实验室青年创新基金资助(GKZD010059-20)
【分类号】：U674.133.1

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