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基于拓撲優化方法的船體支柱布局優化設計
朱俊俠; 吳嘉蒙; 蔡詩劍; 于大鵬 中國船舶及海洋工程設計研究院; 上海200011; 大連理工大學船舶工程學院; 遼寧大連116024
關鍵詞：拓撲優化 布局優化 支柱 變密度法 船體設計
摘要：船體支柱的布局影響到船舶功能性艙室的布置及相應的結構設計,而目前支柱布局多依賴母型船或者工程師設計經驗,缺少基于數學優化的技術支撐。變密度的拓撲優化方法可將屬于離散變量優化的支柱布局問題轉化為連續變量優化問題。通過懸臂梁—支柱結構的算例,驗證了該方法用于解決支柱布局優化問題的可行性。針對某型VLCC的支柱—大跨度甲板結構的支柱布局優化問題,根據布置限制條件設定了支柱優化設計域,選擇了兩種不同的優化目標函數進行支柱的布局優化設計,最后對優化結果進行了對比分析。結果表明,本方法具有較好的可行性,無需過多設計經驗即可優化得到結構性能較好的支柱布局方案,可為此類的支柱布局優化設計提供技術支撐。
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