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基于HCSR油船结构轻量化设计研究
| 论文题名： | 基于HCSR油船结构轻量化设计研究 |
| 关键词： | 油船;轻量化设计;多岛遗传算法;整体优化 |
| 摘要： | IACS对CSR规范进行了协调统一，出台了经协调的共同结构规范（HCSR）。该规范部分强度标准较CSR更为严格，部分满足CSR规范强度要求的船舶需要增大局部板厚或构件尺寸来满足HCSR的强度标准，这对于追求船舶建造的轻量化是严峻的考验。为了响应国家“节能减排”的号召，如何进行船舶轻量化设计才能既节能环保、节约成本、提高装载量，又能满足新规范的要求已成为船舶行业工作者重点关注的问题。本课题在HCSR规范指导下，基于简化公式的规范计算和有限元分析的直接计算，应用船体结构优化的思想，研究了油船结构的轻量化设计。主要研究内容如下： 1.以目前通用性较高的多学科优化分析软件Isight为平台，集成存储设计变量、约束条件、目标函数等参数的Excel模板，选择多岛遗传算法作为优化算法，制定优化方案，实现结构优化的参数化、自动化。为接下来基于HCSR规范计算法的油船各构件的优化建立了架构平台。 2.以中剖面纵向构件为例，对比了多岛遗传算法在不同子群规模、子群数、进化代数、迭代步数下对优化结果的影响。选择适宜本文需求的算法参数，以HCSR规范计算法为基础，对油船的纵向构件、横向构件以及横舱壁进行优化设计研究。 3.在Isight优化平台上集成有限元软件MSC.Patran/Nastran，建立了综合考虑规范计算与直接计算的优化流程，以基于规范计算和基于直接计算的约束条件作为联合约束条件，完成舱段结构整体优化。将基于直接计算的优化结果与基于规范计算的优化结果进行对比，并分析两者之间的差别。 |
| 作者： | 王文婷 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 冯国庆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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