内压下矩形耐压舱角隅结构形状和拓扑优化设计  被引量:7

Shape and Topology Optimization Design of Rectangular Tank's Corner Structure under Internal Pressure

在线阅读下载全文

作  者:高上地 陈静[2] 卢骏锋[2] 程远胜[1] 

机构地区:[1]华中科技大学船舶与海洋工程学院,武汉430074 [2]中国舰船研究设计中心,武汉430064

出  处:《中国造船》2017年第1期94-100,共7页Shipbuilding of China

摘  要:为解决内压下矩形耐压舱角隅结构应力集中的问题,提出了角隅结构形状优化和拓扑优化的数学模型。采用子模型技术对结构进行精细化静强度应力分析,以角隅边界形状的变化作为设计变量,极小化角隅结构的应力,得到的最佳角隅形状为弧形。在此基础上,极小化角隅结构的应力,对耐压舱角隅肘板进行拓扑优化设计,寻求肘板材料的最优分布和管路铺设的空间,得到了具有内部圆形开孔和去掉三角形尖角的新型肘板结构。弧形角隅形状和开孔新型式的肘板有效地降低了角隅结构的应力集中。建议的方法可为类似结构的优化设计提供参考。In order to solve the problem of stress concentration in the comer structure of the ship rectangular tank under inner pressure, mathematical models of shape optimization and topology optimization are proposed for the comer structure.The sub-model technology is employed to conduct refinement analysis of stress on the comer structure. Optimal shape of the comer structure is obtained when minimizing the stress of the comer structure. Then topology optimization is conducted,which will further reduce the stress of the comer structure by optimizing the material distribution and the spatial opening layout on the brackets of the comer structure. Results of the shape optimization and topology optimization show that the comer structure with optimal shape and opening can reduce stress concentration significantly. Therefore, the proposed method can be taken as a reference when designing similar structures.

关 键 词:矩形耐压舱 角隅结构 应力集中 子模型 形状优化 拓扑优化 

分 类 号:U661.1[交通运输工程—船舶及航道工程]

 

参考文献:

正在载入数据...

 

二级参考文献:

正在载入数据...

 

耦合文献:

正在载入数据...

 

引证文献:

正在载入数据...

 

二级引证文献:

正在载入数据...

 

同被引文献:

正在载入数据...

 

相关期刊文献:

正在载入数据...

相关的主题
相关的作者对象
相关的机构对象