论文部分内容阅读
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。