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舰艇外形雷达隐身与减振优化设计
| 论文题名： | 舰艇外形雷达隐身与减振优化设计 |
| 关键词： | 舰艇隐身;优化设计;遗传算法;结构动力学 |
| 摘要： | 本文针对舰艇隐身中的两个方面进行优化:一，对舰艇外形的隐身优化设计，降低雷达散射值;二,通过对舰船齿轮箱基座的优化设计,以降低振动。 雷达散射截面值的减少对于海军舰艇的存活来说非常重要。舰艇外形对于RCS值的影响，是体现在散射能量从某个主要影响角度，到另外的几乎没有影响的角度区域。应用于舰艇外形的优化方法是为了减少舰艇上电磁波的散射。基于减少全船的RCS值的前提，可以通过计算特征面的数值来实现，本文研究了横截面的形状优化数值计算。常规的优化方法无法解决本文中的数值计算的高度非线性，数值奇异性。因此，本文中分别采用两种方法求解该问题，即：响应面结合遗传算法，单步序列遗传算法。通过几个数值计算实例，对比研究上述两种方法。结果表明，响应面结合遗传算法能够在近似结构模型的计算中减少计算分析次数，但是可能得到局部优化值。至于，单步序列遗传算法，无需构造近似优化模型，且优化收敛速度很快，但是，优化收敛速度依赖于初始设计值。常规和优化设计计算结果的对比验证了优化设计。 本文对某新型齿轮箱基座采用结构动力学优化方法进行设计改进，建立了考虑指定频率区间内振级落差性能要求的齿轮箱基座尺寸与拓扑优化设计模型，降低振动传递率。在振级落差约束下，以基座重量为目标函数，研究了以下四个方案: 1)，基座肋板尺寸优化设计；2)基座肋板拓扑优化设计；3）底座方钢（阻振质量）拓扑构型优化；4）肋板及底座方钢拓扑优化设计。通过对四种方案的计算，使该新型基座低频中段振级落差由5dB提高到12dB，并找到对振动传递影响较大的肋板，也得到在一定约束条件下的减振效果良好的结构拓扑形式。在此基础上，我们进一步的研究了，考虑振级落差的舰艇齿轮箱基座阻尼材料配置优化。 |
| 作者： | 郭凤骏 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 杨德庆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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