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基于大变异遗传算法的船舶加筋结构动力参数优化
| 论文题名： | 基于大变异遗传算法的船舶加筋结构动力参数优化 |
| 关键词： | 船舶加筋结构;动力参数;优化设计;大变异遗传算法 |
| 摘要： | 在给定的设计空间内，通过采用分析技术使得结构满足工程实际要求，并提高结构的经济和实用性，是结构优化的宗旨。加筋结构是船舶与海洋工程结构的基本组成，其承受载荷复杂，结构形式多样化，为追求优良性能，对船舶结构的优化有着重要意义。为了满足实际工程结构的经济性、力学性能和使用性能等要求，船舶与海洋工程结构优化一般选择结构重量、结构屈服载荷、结构模态和减振性能等为优化约束条件。 首先，绍了结构有限元分析的基本理论，并采用商业软件ANSYS对模型的参数化进行了学习。在了解ANSYS自带优化模块的优势和局限性后，针对开孔薄板的开孔角度和开孔大小问题，以局部最大等效应力为目标函数，进行了连续变量的优化设计。 其次，对基本遗传算法和大变异遗传算法进行了讨论，通过遗传算法的基本实现技术，实践提出了遗传算法的大变异操作，并采用著名Rastrigrin函数和Rosenbrock函数进行数值实验，对大变异遗传算法的运行效率进行了验证。 再次，通过Digital Visual FORTRAN提供的第三方扩展模块DFLIB，将ANSYS结构有限元重分析与基于FORTRAN的优化算法进行程序对接，为实际工程结构优化提供了一种优化模式。并采用该模式，对船体骨架中的连续多跨梁结构和加筋板结构分别进行了静力优化、频率优化和组合优化。 最后，以FORTRAN编写的大变异遗传算法程序作为优化平台，将ANSYS有限元重分析得到的数据作为约束条件与优化平台交互，对船舶加筋基座进行了减振性能优化，对直升机甲板结构进行了强度和频率的组合优化。 通过对比优化结果发现:本文提出的优化模式能够良好的应用于船舶加筋结构的动力参数优化。这种将离散变量考虑在内的优化模式，可以应用于工程实际结构优化设计，扩展为结构振动隔振与被动隔振、结构强度及船舶晃荡响应等对船上加筋结构构成约束的优化问题。 |
| 作者： | 王天玥 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 洪明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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