加筋圆柱壳开孔围栏肘板拓扑优化设计 |
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引用本文: | 宋晓飞,肖伟,何其健,刘均,程远胜.加筋圆柱壳开孔围栏肘板拓扑优化设计[J].中国舰船研究,2018(1). |
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作者姓名: | 宋晓飞 肖伟 何其健 刘均 程远胜 |
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作者单位: | 华中科技大学船舶与海洋工程学院;中国舰船研究设计中心; |
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摘 要: | 目的]在水下耐压圆柱壳结构开孔围栏与环向肋骨连接处,易出现应力集中。方法]为此,提出一种开孔围栏与环向肋骨连接肘板拓扑优化设计方法,以有效降低肘板区域的局部高应力。首先,采用子模型技术对连接肘板区域结构进行精细化应力分析;然后,以连接肘板为设计变量,考虑耐压壳板、围栏和肋骨特征点的应力约束,以肘板区域最大应力最小化为目标函数进行拓扑优化,并对拓扑优化结果进行工程化处理,得到最终的肘板形式。结果]计算结果表明,面板局部加宽的肘板形式可以有效降低应力集中程度;开孔围栏位置横向偏置时,远离中纵剖面一侧的肘板面板加宽长度较大;连接肘板与开孔围栏中心偏置时,肘板面板关于其腹板对称设计即可。结论]所做研究可为类似结构设计提供参考。
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