結(jié)構(gòu)動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計模型研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計是船舶結(jié)構(gòu)減振設(shè)計的重要方法，它克服了傳統(tǒng)設(shè)計的諸多局限，有著非常廣泛的應(yīng)用前景。振級落差是工程中普遍使用的系統(tǒng)減振效果評價方法，測量簡便，但是該評價方法無法準確描述系統(tǒng)振動能量傳遞路徑。功率流方法可以直觀描述系統(tǒng)中振動能量分布和衰減規(guī)律，但其測量較為困難。
　　基于不同減振評價指標，結(jié)構(gòu)動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計可以采用不同優(yōu)化模型，減振效果相差很大。本文首先討論了板梁組合結(jié)構(gòu)有限元功率流計算公式，通過有限元功率流落差和振

2、級落差計算，討論了兩種方法的優(yōu)缺點;進而研究了采用功率流落差與振級落差進行減振效果評價，以結(jié)構(gòu)重量或功率流等為目標函數(shù)，考慮振級落差、功率流落差和應(yīng)力等約束時各種動力學(xué)優(yōu)化模型的減振效果。以浮筏減振結(jié)構(gòu)為例，建立了相應(yīng)結(jié)構(gòu)動力學(xué)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，并采用Kriging代理模型近似策略和多島遺傳算法進行求解。
　　復(fù)合材料由于具有低密度、高阻尼和良好的比強度比剛度等特性而被工程結(jié)構(gòu)設(shè)計廣泛采用。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計特點在于力學(xué)性能設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)

3、計相結(jié)合，設(shè)計變量多，影響因素更為復(fù)雜，優(yōu)化設(shè)計工作顯得尤為重要。本文以鋼-復(fù)合材料組合基座結(jié)構(gòu)為例，建立了組合結(jié)構(gòu)動力學(xué)優(yōu)化模型，研究表明，采用組合結(jié)構(gòu)功率流優(yōu)化模型能獲得更佳減振效果。
　　立管之間由于渦激振動導(dǎo)致的干涉碰撞以及焊接時產(chǎn)生的偏心，會降低其疲勞壽命。采用名義應(yīng)力法（S~N方法）對立管進行疲勞壽命計算，分別對立管進行了凹陷、偏移以及凹陷與偏移共同作用下立管疲勞壽命的研究計算。在此基礎(chǔ)上，通過在立管結(jié)構(gòu)外側(cè)增加復(fù)合材