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船舶与海洋平台甲板结构有频率约束的动力优化研究
| 论文题名： | 船舶与海洋平台甲板结构有频率约束的动力优化研究 |
| 关键词： | 船舶结构;海洋平台甲板结构;板梁组合结构;结构振动;频率禁区;动力优化;有限元 |
| 摘要： | 船舶在营运过程中总会受到主机、螺旋桨、波浪等外界激励的作用；海洋平台在使用期间，也要受到动力设备和复杂的环境荷载的作用。这些外界激励的作用将引起船舶、海洋平台发生不同程度的振动甚至有害振动，过大的振动可导致结构产生疲劳破坏，影响人员的工作效率甚至身体健康，还会影响设备和仪表的正常使用。因此，在船舶与海洋平台的设计阶段，必须较准确地预报结构振动的固有特性，从而避免发生共振。 为了避免发生有害振动，需要判断结构振动固有频率是否满足频率储备的要求，如果满足频率储备要求，则认为设计是可行的，否则需要对结构进行动力修改。以往对结构的动力修改多是凭经验，采用试凑的方法进行的，这种方法费时费力，还不一定能找到最佳方案。本文基于灵敏度分析探讨了板梁组合结构的动力优化问题。本文主要研究工作如下： 本文建立了板梁组合结构的有限元模型，其中板采用Mindlin板单元，梁采用考虑偏心影响的空间梁单元。利用作者编制的程序计算板梁组合结构的固有特性，计算结果与ANSYS程序的计算结果一致。 利用作者编制的程序对板梁组合结构振动特性进行灵敏度分析。应用差分灵敏度分析的方法对结构物理参数进行分析，本文仅对板单元的厚度tp和梁单元的惯性矩Iy进行灵敏度分析，得到灵敏度较高的单元，在此基础上进行结构动力优化。 本文建立板梁组合结构动力优化的模型，对该模型进行尺寸优化和拓扑优化，通过修改灵敏度值较大的单元，可以用较少的时间，得到满足频率禁区要求的优化方案。 |
| 作者： | 郝清 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 赵德有 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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