建屋三型游船船體鋼結構有限元分析及優(yōu)化設計.pdf

1、建屋Ⅲ型游船是蘇州建屋集團投資興建的雙體船，航行于蘇州金雞湖湖區(qū)。建屋Ⅲ型游船船體鋼結構的結構形式為橫骨架式結構。建屋Ⅲ型在主甲板區(qū)域布置有一個18*10m的大廳，中間沒有支柱，因此需要對它進行結構有限元分析，驗算強度是否滿足。另外金雞湖深為1.8m，而建屋Ⅲ型設計吃水為1.65m，為保證吃水不超過要求，本船對船體鋼結構的重量控制要求很嚴，因此，需要在滿足強度的基礎上，進行結構優(yōu)化分析。 基于有限元理論的船舶強度直接計算法改變了

2、用傳統的梁理論來校核船體鋼結構強度的方法。使用直接計算法，在合理建立船體鋼結構有限元模型的基礎上，可以求出整船的應力狀態(tài)。本文的有限元計算正是在以上前提下進行的。 本論文的主要研究包括： 1. 本文利用MAXSURF軟件創(chuàng)建建屋Ⅲ型游船片體曲面，用Hyperworks軟件對建屋Ⅲ型游船船體鋼結構進行幾何建模和有限元分析，加快了建模速度，得到了較為滿意的結果。參考CCS的散貨船和雙舷側散貨船的直接計算指南，選取較為合理的約

3、束形式，對船體鋼結構進行了整船的靜態(tài)三維有限元強度計算分析。計算出船體鋼結構的變形和應力分布，并與相應的強度標準進行比較，符合強度標準的要求。對建屋Ⅲ型船體鋼結構進行結構分析與研究將對內河游船大跨距結構的設計有一定的參考和借鑒作用。 2. 基于有限元分析的結果，對建屋Ⅲ型游船船體鋼結構的箱型框架U型梁進行尺寸優(yōu)化和對U型橫梁進行局部拓撲優(yōu)化；以結構重量作為目標函數，結構應力和位移作為主要的約束條件，選擇合適的設計變量；通過優(yōu)化，