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《哈尔滨工程大学》 2010年
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无人艇的有限元参数化建模与变截面优化方法研究

黄铖  
【摘要】: 无人艇作为新一代的水面战斗舰艇,具有高速、隐身和智能等优点,目前许多国家已经应用于军事领域。无人艇一般选用滑行艇艇型,根据滑行艇的工作原理,可知艇体的重量对滑行艇的性能有很大的影响。本文是在满足艇体强度和总布置要求的前提下,寻求一种新的减轻艇重的优化方法。 本文从艇体结构的选材出发,对组成玻璃钢的增强材料和基体材料进行了基本介绍,重点分析评估了玻璃钢的力学性能,归纳了主要力学性能指标的近似计算公式,并且选取了强度校核标准。 应用ANSYS的参数化语言APDL建立整艇的有限元模型,对中垂和中拱两种典型工况进行了分析求解,校核艇体的强度。集成ANSYS与iSIGHT优化软件,选取预期的目标函数、变量参数和约束条件,采用多岛遗传算法对艇体结构进行优化分析,求解出最优解。 结合优化后的模型和玻璃钢易成型的特点,引入建筑和桥梁工程中变截面梁的设计理念,为了验证方法的可行性,在理论推导的基础上应用有限元法对一根简支梁进行了验证,为更进一步的优化艇体骨材的截面形状提供了理论基础和数值分析的依据,同时以应力分布情况为依据对骨材的力学性能进行优化,即改变玻璃纤维的含量和分布,最终达到艇体重量最轻和材料利用最充分的目的。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U674.70

【参考文献】
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1 张崇杰;胡振哲;;玻璃钢船舶设计[J];玻璃钢;2001年02期
2 李仲伟,吴有生,崔维成;基于有限元法的小水线面双体船结构优化[J];船舶力学;2005年02期
3 王瑞,武玲;船舶用玻璃钢及其性能分析[J];中国纺织大学学报;2000年03期
4 吴炎海;变截面框架结构分析[J];福州大学学报(自然科学版);1991年02期
5 张元海;李乔;;变截面梁的应力计算及其分布规律研究[J];工程力学;2007年03期
6 王素丽;;国外无人水面艇一瞥[J];航海;2006年06期
7 牟淑志;杜春江;牟福元;张玉;;基于多岛遗传算法的连续体结构拓扑优化[J];机械科学与技术;2009年10期
8 何舰船;刘江波;;关于滑行艇整艇参数化有限元分析通用程序的研究[J];科学技术与工程;2008年23期
9 叶勇,朱若艳;基于有限元分析的结构优化设计方法[J];机械;2004年11期
10 王晓臣;蒲军平;;变截面梁有限元分析[J];浙江工业大学学报;2008年03期
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1 王明真;轻型火炮大架的优化设计[D];南京理工大学;2005年
2 曾文源;舰船结构有限元参数化建模与优化研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
3 王利永;船舶结构强度全船有限元计算研究[D];武汉理工大学;2006年
4 胡琳琳;非钢质滑行艇的结构设计与分析[D];哈尔滨工程大学;2008年
5 王辉;滑行艇结构的优化分析与变截面设计[D];哈尔滨工程大学;2009年
【共引文献】
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1 乌云其其格;廖子龙;李明;;环氧树脂/芳纶布复合材料性能研究与应用[J];工程塑料应用;2006年04期
2 廖子龙;乌云其其格;;环氧树脂/玻璃纤维复合材料性能研究与应用[J];工程塑料应用;2008年09期
3 乌云其其格;张连鸿;廖子龙;;碳纤维复合材料性能研究及应用[J];工程塑料应用;2009年10期
4 南博华;黄志立;王红丽;张崇耿;郭立杰;;X型号滑翔增程弹EP/CF复合材料弹翼的研制工艺探讨[J];工程塑料应用;2010年06期
5 杜武青;赵晴;王云英;孟江燕;;XPS研究不饱和聚酯人工加速老化行为[J];工程塑料应用;2010年06期
6 闵春英;徐志伟;袁新华;施周;吉海燕;;PA66/GF微复合材料的制备与界面性能[J];工程塑料应用;2010年11期
7 王云英;张建明;孟江燕;丁祖群;李超;;紫外光照射对新型双马来酰亚胺基复合材料性能的影响[J];工程塑料应用;2012年03期
8 程选生;杜永峰;;正交各向异性钢筋混凝土板结构弹性常数的确定[J];四川建筑科学研究;2006年05期
9 徐其功;孙业华;;基于ANSYS参数化设计语言门式刚架分析程序的二次开发[J];四川建筑科学研究;2008年02期
10 陈国栋;李章政;;钢筋混凝土框架异型节点非线性浅析[J];四川建筑科学研究;2009年02期
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1 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
2 张倩倩;袁宝国;刘为;李萍;候一江;;新型6300kN模锻液压机侧梁有限元分析及优化[A];2011年安徽省科协年会——机械工程分年会论文集[C];2011年
3 艾浩;董春迎;;非对称复合材料层合板多稳态构型分析[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
4 马毓;赵启林;江克斌;;树脂基复合材料连接技术研究现状及在桥梁工程中的应用和发展[A];2011复合材料桥梁技术研讨会论文集[C];2011年
5 朱坤宁;万水;;复合材料桥面板截面参数分析与设计研究[A];2011复合材料桥梁技术研讨会论文集[C];2011年
6 刘维;丁文斌;朱莉娜;;基于ANSYS二次开发的焊接结构有限元分析系统[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
7 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
8 谭伦;王多垠;;内河框架直立式码头抗震分析方法及措施的探讨和应用[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
9 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
10 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
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1 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
2 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
3 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
4 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
5 曹宇;利用遗传算法对声障板优化设计的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 陈得宇;基于MAS的智能电压控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 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
8 董慧群;代建制项目风险预警管理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
10 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 杜武青;西部大气环境中聚酯玻璃钢老化及室内外老化相关性研究[D];南昌航空大学;2010年
4 刘鸣;双回路直线型圆管角钢组合型输电塔静动力分析[D];山东科技大学;2010年
5 王睿;井筒受采空区塌落影响的破坏机理及治理研究[D];山东科技大学;2010年
6 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
7 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
8 张静;协同产品开发过程规划方法研究[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
【二级参考文献】
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1 黄世琦,李中学;大型结构的有限元形状优化设计[J];鞍钢技术;1995年12期
2 张崇杰;胡振哲;;玻璃钢船舶设计[J];玻璃钢;2001年02期
3 王秋霞;世界复合材料强国与我国的复合材料现状及发展动向[J];玻璃钢/复合材料;1999年01期
4 孔庆宝;玻璃钢工业现状及玻璃纤维工业发展的建议[J];玻璃纤维;1998年04期
5 陈庆强,朱胜昌;船体结构强度直接计算中的外载荷节点化方法[J];船舶工程;1996年04期
6 王绍鸿;大型油船结构尺寸直接计算法研究[J];船舶工程;1997年03期
7 杨文华,韩继文,汪庠宝,叶彼得;大型散货船结构节点疲劳寿命的分析计算[J];船舶工程;1998年02期
8 白建伟,李润培,顾永宁,胡志强;集装箱船整船有限元结构分析[J];船舶工程;2000年05期
9 尹群,朱安庆,朱克强,张家新;小水线面双体船结构优化[J];船舶工程;2003年04期
10 张少雄,李雪良,陈有芳;船舶结构强度直接计算中板单元应力的取法[J];船舶工程;2004年03期
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1 唐文艳;结构优化中的遗传算法研究和应用[D];大连理工大学;2002年
2 戴愚志;大型离岸结构的快速三维水弹性分析[D];哈尔滨工程大学;2003年
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1 陈继华;膜结构截面优化的理论及其在MSC.Nastran上的软件二次开发[D];北京工业大学;2003年
2 任淑霞;船舶结构砰击响应控制方法研究[D];武汉理工大学;2003年
3 周翠玲;工程结构优化设计的遗传算法研究[D];合肥工业大学;2004年
4 郭小东;大型油船结构优化设计研究[D];江苏科技大学;2006年
5 胡琳琳;非钢质滑行艇的结构设计与分析[D];哈尔滨工程大学;2008年
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1 郑熹;潜艇环流分离理论(二)[J];舰船科学技术;1985年10期
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3 郭武德 ,周国华 ,施用耀;快艇艇体结构强度标准分析[J];舰船科学技术;1982年04期
4 甘锡林,汪广海;水翼艇艇体设计外力估算方法[J];中国造船;1988年03期
5 袁伯伟;对耐压液舱隔壁处艇体结构的计算分析及改进意见[J];舰船科学技术;1979年11期
6 施用耀;高速艇艇体结构疲劳强度允许值的估算[J];舰船科学技术;1983年03期
7 邵世明,王云才,程斌,窦尚信;高速排水型艇的艇体线型试验研究[J];中国造船;1985年01期
8 郑熹;潜艇环流分离理论(一)[J];舰船科学技术;1985年09期
9 曹明法,马锦华;猎扫雷艇艇体材料可行性研究[J];舰船科学技术;1991年04期
10 刘胜,郑焱,靳伟,赵希人;水翼艇艇体击水和水翼出水概率预报的研究[J];舰船科学技术;1991年06期
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3 王兆立;牛江龙;秦再白;庞永杰;;长航程潜水器艇型设计[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
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5 王海朋;陈伟;;基于参数化驱动的设计与分析集成[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年
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7 方喜峰;朱成顺;张胜文;任建利;;计算机辅助半挂车配件——车轴系统参数化变型设计[A];2006年中国机械工程学会年会暨中国工程院机械与运载工程学部首届年会论文集[C];2006年
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1 刘运龙;若干NP难解问题的参数化算法研究[D];中南大学;2010年
2 高协平;小波参数化与小波神经网络研究[D];湖南大学;2003年
3 熊雪梅;参数化模糊遗传神经网络及在植物病害预测的应用[D];南京农业大学;2004年
4 侯恕萍;水下运载器主动对接装置控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
5 黄颀;汽车车身部件约束变体建模若干关键技术研究[D];吉林大学;2010年
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1 黄铖;无人艇的有限元参数化建模与变截面优化方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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4 张文俊;旋转机械强度校核系统的开发与应用[D];华中科技大学;2005年
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6 张金月;压铸模具参数化CAD技术研究[D];大连理工大学;2006年
7 李文亮;大型球磨机回转体参数化有限元分析研究[D];吉林大学;2007年
8 杨宝钢;复杂地表区域蒸发散量的统计—动力参数化方案研究[D];南京气象学院;2004年
9 张磊;塔器CAD系统的研制与开发[D];大连理工大学;2004年
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