舰船复合材料夹层板架结构的分级递进优化设计方法

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1、第9卷第4期中国舰船研究Vol.9No.4第20144期年8月ChineseJournalofShipResearchAug.2014网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/doi/10.3969/j.issn.1673-3185.2014.04.010.html期刊网址：www.ship-research.com引用格式：周晓松，梅志远.舰船复合材料夹层板架结构的分级递进优化设计方法［J］.中国舰船研究，2014，9（4）：63-69.ZHOUXiaosong，MEIZhiyuan.Hierarchicalprogressive

2、optimumdesignmethodforcompositestiffenedpanelsofwarships［J］.ChineseJournalofShipResearch，2014，9（4）：63-69.舰船复合材料夹层板架结构的分级递进优化设计方法周晓松，梅志远海军工程大学舰船工程系，湖北武汉430033摘要：由于复合材料板架结构具有各向异性、界面复杂及可设计变量众多等特性，因而在开展优化设计时往往困难重重。对此，采用分级递进优化设计方法。以某型舰甲板室舷侧复合材料夹层板架结构为对象，首先根据工程实际并结合复合材料板架结构的设计特点，提取所有可设

3、计变量，并在此基础上分析所有设计变量的灵敏度特征规律；然后，对该夹层板架结构进行两级优化计算与分析；最后，对优化前后的计算结果进行对比分析。研究结果表明，分级递进优化设计方法能有效解决复杂的复合材料板架结构多变量设计问题。关键词：复合材料；夹层板；加筋板；分级递进优化中图分类号：663.9+9文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1673-3185.2014.04.010HierarchicalProgressiveOptimumDesignMethodforCompositeStiffenedPanelsofWarshipsZHOUXia

4、osong，MEIZhiyuanDepartmentofNavalArchitectureEngineering，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，ChinaAbstract：Theoptimizationdesignofcompositestiffenedpanelcanbedifficulttocarryoutduetoitsin⁃natefeaturessuchasanisotropy，complexinterfacesandmultivariatedesignetc.Inthispaper，ahie

5、rarchi⁃calprogressiveoptimumdesignmethodisproposed，wherethesidecompositestiffenedpanelofsuperstruc⁃tureisselectedastheresearchobject.firstly，allavailabledesignvariablesareextractedaccordingtoactu⁃alengineeringpracticesandthedesigncharacteristicsofcompositestiffenedpanels.Then，cal

6、culationandanalysisforthetwo-stageoptimizationareconductedonthestiffenedpanelbyinvestigatingthesensitivityofalldesignvariables.Finally，acomparisonofresultsbeforeandaftertheoptimizationshowsthatthehier⁃archicalprogressiveoptimumdesignmethodeffectivelysolvesthemultivariatedesignpro

7、blemsofcomplexcompositestiffenedstructures.Keywords：compositematerials；sandwichpanel；stiffenedpanel；hierarchicalprogressiveoptimization有利于科学、合理地评价舰船复合材料结构的优0引言越性，具有重要的工程价值和理论意义。板架结构具有承载能力强、重量轻的特点，被复合材料板架结构由于具有各向异性，且界广泛用于船舶结构，且随着复合材料在舰船结构面复杂、可设计变量众多，因而优化设计难度大，上的应用，也得到了越来越广泛的关注。对复合

8、而传统的数学规划法或准则法却很难解决此类问材料板架结构开展优化设计方法应用基础研