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《大连理工大学》 2010年
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基于自适应进化策略的舰船加筋结构动力优化

王虎虎  
【摘要】: 舰船在航行过程中必然会受到主机、螺旋桨和波浪等外界激励的作用。这些激励将引起舰船结构发生不同程度的有害振动。因此,加筋板作为舰船上最主要的结构形式,其动力特性直接影响到舰船的舒适性、安全性、隐身性乃至作战性。研究加筋板结构动力特性并进一步对其进行动力优化具有重要的工程意义。本文正是基于自适应进化策略优化算法,通过改变板厚、加筋间距和加筋型号对加筋板结构进行了动力优化,以避免发生共振。 本文首先对以Mindlin板弯曲理论及空间梁理论为基础建立的有限单元模型进行了相关研究,并在此基础上介绍了求解结构动力特性的子空间迭代法。然后讨论了常用的一些优化算法,并从中选取了自适应进化策略作为本文动力优化的工具。将有限元理论和结构优化理论相结合,利用FORTRAN语言编写了相应的计算机程序。最后将程序应用到具体的工程实际之中,选取舰船上典型的加筋板结构如甲板和全封闭式桅杆进行动力优化。以结构的重量作为目标函数;板厚、加筋型号及加筋间距等已经规格化的尺寸作为离散设计变量;以螺旋桨叶频、倍叶频和主机等激励频率设计出的频率禁区作为约束条件。优化结果表明,本文所优化的甲板及全封闭式桅杆与原始设计方案相比,在满足不发生共振的要求下,重量均有不同程度的减轻,达到了较好的优化效果。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U674.701

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 宋媚婷;压电智能结构振动主动控制及优化配置研究[D];大连理工大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖亮,夏利娟,金咸定;桅杆振动计算边界条件研究[J];船舶工程;2005年04期
2 黄海燕;王德禹;;加筋板结构的自由振动分析[J];船舶工程;2008年06期
3 冯萍,谷文祥,曲爽;浅析遗传算法与进化策略[J];长春大学学报;2005年02期
4 林树枝,程耿东;动力响应灵敏度分析的振型空间法[J];地震工程与工程振动;1990年03期
5 林家浩;有频率禁区的结构优化设计[J];大连工学院学报;1981年01期
6 钟万勰,程耿东;多重特征值的二阶敏度分析及相应的优化算法[J];大连工学院学报;1985年01期
7 周东生;李斌;唐焕文;;一种新的进化策略及其全局收敛性[J];大连理工大学学报;2007年01期
8 顾元宪,曾庆纲;一种新的四边形层合板与夹层板单元[J];大连理工大学学报;1997年04期
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10 姚熊亮,康庄,王建国,王培生;隐身桅杆计算边界条件的研究[J];哈尔滨工程大学学报;2003年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 洪明;分层损伤复合材料层合板振动与声特性研究[D];大连理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 郝清;船舶与海洋平台甲板结构有频率约束的动力优化研究[D];大连理工大学;2006年
2 张小雨;考虑荷载变异性的汽轮机基础分级优化设计[D];大连理工大学;2007年
3 吴景明;基于进化策略的加筋板声辐射性能优化[D];大连理工大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨铭;重力式挡土墙优化设计[J];四川建筑科学研究;1987年02期
2 吴杰,张其林,杨永华;预应力桁架优化设计[J];四川建筑科学研究;2004年01期
3 李志华,张光海,康海贵;基于Matlab优化工具箱的工程结构可靠度计算[J];四川建筑科学研究;2005年03期
4 温宇平;王清湘;;钢骨—钢管混凝土组合重载柱节点的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2008年02期
5 曹庭分;蒋玉川;;利用Ansys和Matlab联合求解钢筋混凝土框架结构的优化设计问题[J];四川建筑科学研究;2009年03期
6 曾律弦;潘泓;肖四喜;;深基坑环梁支护结构的性状分析[J];四川建筑科学研究;2009年03期
7 王赞芝;胡如成;张鹏;吴辉琴;邓宇;叶雁冰;黄世斌;陈劲飙;;多跨连续梁弯曲自由振动的波动解法[J];四川建筑科学研究;2010年02期
8 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
9 乔志杰;程翠翠;;基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
10 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 温纪云;申苗;唐驾时;;某型航空发动机双转子系统的动力学响应[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 谢永;蔡国平;刘松;;基于输入和输出数据的柔性板的时域空间建模与主动控制研究[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
3 张凯;刘占芳;;离心场中悬臂梁的动频和椭圆运动性质[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
4 郭树起;杨绍普;;非均质变截面杆的自由振动[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
5 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
6 丁婷;崔红涛;;遗传算法在智能天线扇区波束赋形及阵元失效补偿中的应用[A];经济策论(上)[C];2011年
7 张恩佳;周佳亮;;流固耦合技术在水轮机蝶阀活门动态特性分析中的应用[A];抽水蓄能电站工程建设文集2011[C];2011年
8 程远林;李茂军;;基于小生境遗传算法的配电网电容器优化配置[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵同彬;深部岩石蠕变特性试验及锚固围岩变形机理研究[D];山东科技大学;2009年
2 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 张春玉;预应力空间网格结构优化理论及可靠性分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 姜恒;多尺度结构功能材料在水下声隐身中的应用基础研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 谭海涛;受水下爆炸载荷作用的船体结构可靠性研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李伟;基于ANSYS平台的拓扑优化方法研究及其在离心机吊篮结构设计中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
2 吴锦龙;有限元软件框架研究及其在线性静力学程序中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
3 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
6 刘欣丽;液压支架双伸缩立柱承载特性研究[D];山东科技大学;2010年
7 刘希花;曳引电梯机械振动系统的固有特性与动力学响应[D];山东科技大学;2010年
8 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
9 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
10 朱国凯;泰安市农村公路典型路面结构研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴大方,刘安成,麦汉超,房元鹏;压电智能柔性梁振动主动控制研究[J];北京航空航天大学学报;2004年02期
2 冯萍,谷文祥,曲爽;浅析遗传算法与进化策略[J];长春大学学报;2005年02期
3 蒋腾旭;;智能优化算法概述[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年08期
4 张利;谢毅;计时鸣;袁巧玲;;压电智能结构的柔性梁振动主动控制系统仿真[J];机电工程;2009年09期
5 张君英;韩军辉;;结构振动被动控制方法概述及应用[J];山西建筑;2007年19期
6 杨国利;;压电驱动器的研究与应用进展[J];内蒙古煤炭经济;2009年01期
7 白冰,常军,刘正兴;梁振动控制中压电作动器的位置优化准则[J];上海交通大学学报;2005年02期
8 王成亮,陈勇;柔性板振动控制中压电元件的优化布置[J];中国测试技术;2003年04期
9 陈丽萍;振动主动控制技术的研究进展[J];现代机械;2005年02期
10 邓年春,邹振祝;压电板的主动控制[J];压电与声光;2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 洪明;分层损伤复合材料层合板振动与声特性研究[D];大连理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 陈凤;基于精细积分法的压电智能结构振动最优控制[D];大连理工大学;2010年
2 邢忠福;基于压电效应的结构振动主动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
3 张目;压电智能桁架的最优控制及优化设计[D];大连理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李福松,陈建军;射流发电机机械振动系统的动力优化设计[J];兵工学报;2000年01期
2 肖亮,夏利娟,金咸定;桅杆振动计算边界条件研究[J];船舶工程;2005年04期
3 姚熊亮,康庄,王建国,王培生;隐身桅杆强度与振动试验研究[J];船舶力学;2003年05期
4 杨德庆,柳拥军,金咸定;薄板减振降噪的拓扑优化设计方法[J];船舶力学;2003年05期
5 俞孟萨,李东升;统计能量法计算声呐自噪声的水动力噪声分量[J];船舶力学;2004年01期
6 冯萍,谷文祥,曲爽;浅析遗传算法与进化策略[J];长春大学学报;2005年02期
7 李绪禄;姚熊亮;康庄;;筒状桅杆结构强度与振动特性的计算与试验研究[J];传感器与微系统;2007年05期
8 林树枝,程耿东;动力响应灵敏度分析的振型空间法[J];地震工程与工程振动;1990年03期
9 赵衍刚,孙景江;结构动力灵敏度分析中的几个问题[J];地震工程与工程振动;1991年04期
10 钱令希,钟万勰,隋允康,张近东;多单元、多工况、多约束的结构优化设计──DDDU程序系统[J];大连工学院学报;1980年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈明明;基于可靠性的汽轮机基础的动力优化设计[D];大连理工大学;2005年
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4 张志宏;徐德耀;;舰船偏离航道中心运动时水压场的计算方法[J];海军工程大学学报;1992年02期
5 张志宏;郑学龄;邱永寿;;等、变深度舰船水压场的理论计算[J];海军工程大学学报;1992年03期
6 朱孝信;超导材料在舰船上的应用[J];武汉造船;1994年03期
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8 张淑芬 ,徐志萍 ,尚永春;舰船的涂漆与防锈[J];海洋信息;1995年12期
9 ;《舰船防化》1995年总目录[J];舰船防化;1995年04期
10 赵维义,傅百先,陈新民;舰船空气尾流场特性研究[J];飞行力学;1996年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蔡烽;侯建军;万林;石爱国;杨宝璋;;风浪联合作用下舰船完整稳性的三种评估方法[A];1995-2009航海技术论文选集(第1集)[C];2010年
2 王立群;;燃气轮机的状况监控技术[A];第十届全国设备监测与诊断技术学术会议论文集[C];2000年
3 潘卢毅;唐文勇;薛鸿祥;张圣坤;;基于结构性能快速评估的舰船碰撞损伤剩余强度分析[A];中国钢结构协会海洋钢结构分会2010年学术会议暨第六届理事会第三次会议论文集[C];2010年
4 迟卫;江立军;;舰船冰区航行安全问题探讨[A];气象海洋环境与船舶航行安全论文集[C];2010年
5 万林;侯建军;张永胜;石爱国;;舰船自动识别系统(AIS)研究[A];2002航海实用新技术论文集[C];2002年
6 吴广明;沈荣瀛;华宏星;;某大型舰船三维有限元振动及冲击计算[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
7 ;发展先进舰船材料技术势在必行[A];纪念中国造船工程学会成立六十周年——中国船舶工业发展论坛论文集[C];2003年
8 盖强;冯杰;初健;;舰船主机故障诊断系统[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
9 徐灵捷;;舰船碰撞后浮性和稳性的研究[A];2004防止船舶行事故新经验新技术学术研讨会论文集(上册)[C];2004年
10 徐绍衡;;AutoNet数字信息平台及其舰船上的应用[A];中国造船工程学会’04 MIS/S&A学术交流会学术论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张金明、特约记者 吴瑞虎;攻克十六项海上舰船保障技术难题[N];解放军报;2005年
2 陈岩;舰船领域用钛将成为钛工业新的亮点[N];中国有色金属报;2003年
3 臧波 特约通讯员 姜毅;战储舰船电子器材有了最新“版本”[N];解放军报;2009年
4 通讯员刘海洋熊峰;组建首个舰船综合电力技术实验室[N];中国水运报;2003年
5 本报记者 刘清香;为了舰船更加安静[N];湖北科技报;2004年
6 张利;韩日十余舰船,风浪中对峙30小时[N];新华每日电讯;2005年
7 刘翔;为舰船“护航”[N];中国船舶报;2000年
8 潘景维 杜兴民 秦军;铸强祖国舰船“心脏”[N];中国船舶报;2002年
9 本报特约通讯员 刘海洋 刘迎军;舰船的“钢筋铁骨”是怎样炼成的[N];解放军报;2005年
10 张国华;七二五所舰船防腐项目通过验收[N];中国船舶报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯建军;舰船摇荡混沌动力学分析及其时域预报研究[D];大连海事大学;2010年
2 刘建湖;舰船非接触水下爆炸动力学的理论与应用[D];中国船舶科学研究中心;2002年
3 王爱明;海洋舰船尾迹合成孔径雷达成像仿真研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
4 侯建设;模拟舰船条件下蔬菜采后生理和保鲜的研究[D];浙江大学;2004年
5 赵景波;舰船腐蚀电磁场的测量及防护方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 高霄鹏;舰艇水动力噪声的数值分析与拖曳模测试技术研究[D];上海交通大学;2007年
7 施兴华;基于随机过程理论的舰船结构可靠性研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 葛泉波;无序信息的网络融合及在舰船组合导航中的应用[D];上海海事大学;2008年
9 王永利;概念车身模态预测与评价[D];吉林大学;2009年
10 李陈峰;破损舰船剩余强度评估方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王虎虎;基于自适应进化策略的舰船加筋结构动力优化[D];大连理工大学;2010年
2 宋媚婷;压电智能结构振动主动控制及优化配置研究[D];大连理工大学;2011年
3 吴寅成;基于自适应进化策略的加筋板结构可靠性优化[D];大连理工大学;2011年
4 刘树鹏;舰船纵横倾作用下转子轴承系统动力学特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 江帆;空爆载荷作用下舰船结构动态响应研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 王锋;基于共平台电磁散射与辐射的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 刘铁军;舰船破损稳性及扶正方法研究[D];大连理工大学;2005年
8 李明;产品数据管理在基于仿真的舰船研制评估中的应用研究[D];武汉理工大学;2005年
9 罗寅;舰船冲击环境分形特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 向兆军;舰载高频地波OTH雷达电磁兼容特性仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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