邮轮对操纵性和振动噪音有严格的要求,目前普遍采用吊舱推进器。推进器舱位于螺旋桨正上方,是船体局部振动集中的区域。针对吊舱推进器可定量分析其激励力,并通过改进推进器舱结构降低结构振动,改善振动传递。目前工程上主要通过错开激励力频率与船体结构固有频率降低结构振动,船体振动传递特性主要应用计算传递函数的方法,针对结构振动的优化也以经验方法为主。因此,本文首先对吊舱推进器与主船体进行耦合振动计算研究,并运用3种方法进行了传递特性分析,最终采用结构拓扑优化方法降低结构振动响应,在拓扑优化计算的基础上得到振动优化设计方案。本文研究内容包括:(1)根据船体结构图与总布置图建立4种尺度范围的振动计算有限元模型,对不同尺度范围的模型进行固有频率计算,分析吊舱推进器与主船体耦合振动效应,选取适合振动响应计算的模型。(2)应用两种求解器计算振动响应,并确定推进器舱振动响应约束。应用振动响应直接对比的方法和计算传递函数的方法定量分析了振动的传递,并运用功率流法对推进器舱结构进行振动传递定性分析。(3)在振动响应与传递分析的基础上,建立3个结构动力学拓扑优化模型,并应用变密度材料插值模型,以振动速度响应为约束,体积分数最小为目标进行拓扑优化计算,探索插值函数、不同模型设计区域对优化结果的影响,对比总结得到推进器舱结构设计方案。对优化后的设计方案进行响应计算和质量对比,完成推进器舱结构动力学优化设计。