浮筏系统动力性能分析及设备布局优化设计

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1、分类号学号M201171395学校代码10487密级硕士学位论文浮筏系统动力性能分析及设备布局优化设计学位申请人：张乐学科专业：船舶与海洋结构物设计制造指导教师：程远胜答辩日期：2014.01.20I万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringDynamicPerformanceAnalysisandEquipmentLayoutOptimizationofFloatingRaftSystemC

2、andidate:LeZhangMajor:DesignandconstructionofnavalarchitectureandoceanstructureSupervisor:ChengYuanshengHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaII万方数据January,2014独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果

3、。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：I

4、II万方数据日期：年月日日期：年月日IV万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要舰船设备振动噪声控制对改善工作环境和提高舰船隐身性能具有重要作用，同时，现代海战和水下爆炸实验表明，舰艇在恶劣冲击环境中所表现的薄弱环节是设备抗冲击性能过差。舰船对设备隔振抗冲击性能提出了更严格的要求，浮筏系统便是针对舰船典型设备进行隔振抗冲的有效装置。首先，根据船舶典型浮筏系统组成特点，提出了通用的浮筏系统参数化建模数据结构和实现方法，基于Abaqus平台对典型的浮筏系统进行了隔振性能分析。接着，理论上分析了动态设计分析方法对密集模态合成的放大效应，并运用CS

5、M方法处理密集模态问题；基于Abaqus二次开发语言Python，实现了集成国军标和美国海军规范的DDAM模块二次开发，扩展了现阶段有限元软件对DDAM分析的功能。其次，针对浮筏系统隔振和抗冲击性能，对设备布局参数进行了敏感性分析，建立了多激励源浮筏设备布局单目标和多目标优化设计数学模型，分别采用遗传算法和改进的非支配遗传算法进行单目标和多目标优化求解，给出了浮筏系统在隔振性能、抗冲击性能、和兼顾隔振抗冲击性能下的优化设计方案。最后通过面向对象编程语言Java，开发了浮筏系统动力性能分析专用软件，具有三维图形交互式界面响应，功能模块化程

6、度高的特点。对于浮筏系统动力性能分析，软件封装了集总参数模型和有限元方法，操作简单，使用方便。全文通过对浮筏系统隔振抗冲动力性能分析，建立了多目标优化设计数学模型，为浮筏结构和布局设计提供了一定的指导。同时，编制了专用计算软件，为设计人员对浮筏系统进行快速建模和评估提供了有效的工具。关键词：浮筏系统隔振抗冲动态设计分析方法设备布局多目标优化软件开发I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractThecontrolofvibrationandnoiseofshipequipmentisalwaysplayinganimportantr

7、oleinstealthperformanceandworkingconfort.Numerousnavalbattlesandrealshipunderwaterexplosionshocktestsshowedthatweaknesseshighlightedintheunderwaterexplosionistooweakshockresistance.Withthedevelopmentofscienceandtechnology,thestricterrequestsonvibrationisolationandshockre

8、sistanceareputforward.Floatingraftsystemisaneffectiveinstrumentforshiptoisolatevibrationandresistshock.