超大型集装箱船中横隔板拓扑优化方法研究  

Typical topology optimization design of the transversal support structures of very large container ship

在线阅读下载全文

作  者:李海洲[1] 刘平 李小灵[1] 童晓旺[1] 李安琪 LI Hai-zhou;LIU Ping;LI Xiao-ling;TONG Xiao-wang;LI An-qi(Jiangnan Shipyard(Group)Co.,Ltd.,Shanghai 201918,China;School of Architecture and Civil Engineering,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang 212003,China)

机构地区:[1]江南造船(集团)有限责任公司,上海201918 [2]江苏科技大学土木工程与建筑学院,江苏镇江212003

出  处:《舰船科学技术》2023年第16期27-31,共5页Ship Science and Technology

基  金:国家自然科学基金资助项目(51508238)。

摘  要:随着国际货运需求的增加,大型集装箱船的吨位越来越大,为节约建造成本,在设计阶段有必要对集装箱船结构进行优化。本文以超大型集装箱船的板架结构作为研究对象,探索拓扑优化在箱船中的应用。在指定应力强度的约束条件、以结构重量最轻为优化目标下,对中横隔板的几何形状进行优化计算。此外,为了使优化后的结构拓扑形式便于生产、加工,约束条件还增加了轴对称条件。迭代优化后的结果表明,横隔板下部材料可以去除,一方面节约船体空间,有利于管道、电缆的铺设;另一方面结构重量(相对于原横隔板)减少了18%,而最大应力只增加1.5%。在箱船横隔板设计中,可以采用相同的方法进行拓扑优化以获得更好的拓扑形状。With the study of typical main structure(shell and middle section structure),the application of structural topology optimization design method in the design is discussed.The shape of the transverse partition is optimized under the constraints and the lightest structure weight,in addition,in order to make the optimized structure topology form to facilitate production and processing,the constraints add symmetry conditions.The results after iterative optimization show that the lower material of the structure can be removed,on the one hand,save the hull space and facilitate the laying of pipeline and cable;on the other hand,the structure weight(relative to the original transverse partition)is reduced by 28%.It is shown that in the current transverse partition design,the same method for topological optimization design can be used to obtain excellent design forms.

关 键 词:箱船 中横隔梁 拓扑优化 

分 类 号:U674.131[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