船舶力学
船舶力學
선박역학
JOURNAL OF SHIP MECHANICS
2004年
2期
71-78
,共8页
洪林%刘涛%崔维成%谢锡南%祁恩荣
洪林%劉濤%崔維成%謝錫南%祁恩榮
홍림%류도%최유성%사석남%기은영
优化设计%深潜器%主框架%有限元%参数驱动
優化設計%深潛器%主框架%有限元%參數驅動
우화설계%심잠기%주광가%유한원%삼수구동
深潜器主框架是一个大型空间刚架结构,如何对这类复杂的工程结构进行优化,使其既满足自身的强度和刚度要求,同时又满足总体设计对主框架重量和布置的要求,这些仅仅根据经验是不够的,如何充分利用现有的大型通用有限元软件的优化设计功能显得尤为重要.本文利用现有通用大型有限元软件MSC Patran/Nastran,基于参数化设计的思想,对深潜器主框架进行了两个方面的优化设计:首先在初步设计方案的基础上,应用有限元静力分析功能,对方案进行渐进结构拓扑优化;其次,对选定的方案,分别采用可行方向法、序列线性规划法和序列二次规划法这3种优化算法对主框架进行优化,并比较各优化方法的适用性,说明了对于复杂结构存在的目标函数多峰值现象.结果表明,通过参数驱动有限元优化能够显著减轻主框架的整体重量,使材料达到最大的利用效率,具有实用意义.
深潛器主框架是一箇大型空間剛架結構,如何對這類複雜的工程結構進行優化,使其既滿足自身的彊度和剛度要求,同時又滿足總體設計對主框架重量和佈置的要求,這些僅僅根據經驗是不夠的,如何充分利用現有的大型通用有限元軟件的優化設計功能顯得尤為重要.本文利用現有通用大型有限元軟件MSC Patran/Nastran,基于參數化設計的思想,對深潛器主框架進行瞭兩箇方麵的優化設計:首先在初步設計方案的基礎上,應用有限元靜力分析功能,對方案進行漸進結構拓撲優化;其次,對選定的方案,分彆採用可行方嚮法、序列線性規劃法和序列二次規劃法這3種優化算法對主框架進行優化,併比較各優化方法的適用性,說明瞭對于複雜結構存在的目標函數多峰值現象.結果錶明,通過參數驅動有限元優化能夠顯著減輕主框架的整體重量,使材料達到最大的利用效率,具有實用意義.
심잠기주광가시일개대형공간강가결구,여하대저류복잡적공정결구진행우화,사기기만족자신적강도화강도요구,동시우만족총체설계대주광가중량화포치적요구,저사부부근거경험시불구적,여하충분이용현유적대형통용유한원연건적우화설계공능현득우위중요.본문이용현유통용대형유한원연건MSC Patran/Nastran,기우삼수화설계적사상,대심잠기주광가진행료량개방면적우화설계:수선재초보설계방안적기출상,응용유한원정력분석공능,대방안진행점진결구탁복우화;기차,대선정적방안,분별채용가행방향법、서렬선성규화법화서렬이차규화법저3충우화산법대주광가진행우화,병비교각우화방법적괄용성,설명료대우복잡결구존재적목표함수다봉치현상.결과표명,통과삼수구동유한원우화능구현저감경주광가적정체중량,사재료체도최대적이용효솔,구유실용의의.
