原文传递
自航绞吸挖泥船结构强度和动力响应的分析与优化
| 论文题名： | 自航绞吸挖泥船结构强度和动力响应的分析与优化 |
| 关键词： | 自航绞吸挖泥船;动力响应;结构强度;优化设计;灵敏度分析 |
| 摘要： | 自航绞吸挖泥船有着不同于常规船型的结构特点,其首尾均有很大的开槽来设置桥架和台车,造成了主甲板上有大的开口;绞吸挖泥船上有复杂的工程设备,特别是桥架结构,在静力及动力分析时会与船体产生耦合作用。主甲板上的大开口以及放置在船体上的复杂工程设备会使自航绞吸挖泥船在结构强度、变形和振动特性等方面不同于常规船舶。全船结构往往难以满足包括动力响应在内的各种动力学性能指标;或者虽然满足了包括动力响应及动力特性在内的各种性能指标,但在船舶结构、钢材用料等方面存在不经济性和不合理性。本文通过建立全船结构(包括上层建筑)以及桥架结构的有限元模型,并考虑桥架与船体的耦合作用,对全船结构在航行及工作状态下的总强度以及总振动特性进行了分析和研究,并最终应用当前工程结构设计研究领域中的前沿性课题结构动力优化设计方法,对全船结构进行了结构动力响应优化。具体主要对以下几部分内容进行了研究和探讨,以期对该类型船舶的设计提供参考和依据。 (1)全船结构强度计算。通过对船体结构及桥架结构建立有限元模型,分析了船舶在航行和工作状态下的结构强度及变形。在此过程中重点研究了绞吸挖泥船复杂载荷的计算及加载方法。 (2)全船结构总振动分析。运用动力分析相关理论,计算船舶在航行及工作状态下的振动模态。分析桥架结构对船舶模态的影响;在振动模态分析的基础上,分别对船舶在航行及工作状态下的结构动力响应进行预报。对航行状态和工作状态结构动力响应预报结果进行了分析。 (3)全船结构灵敏度分析。以全船构件板材厚度和骨材规格为设计变量,进行全船结构灵敏度分析,并以灵敏度分析的结果为依据对设计变量进行筛选。 (4)全船结构动力响应优化分析。以全船结构质量为目标函数,考虑应力、位移、模态以及动力响应等约束条件,通过在iSIGHT中搭建优化模型,最终实现大型复杂的全船结构动力响应优化设计。 |
| 作者： | 王军辉 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 夏利娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
