铝合金舟桥甲板结构优化设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第39卷第5期上海交通大学学报Vo1．39NO．52005年5月JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYMay2005文章编号：1006—2467(2005)05—0678—04铝合金舟桥甲板结构优化设计夏契，熊建武，王德禹(1．上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海200030；2．总装工程兵科研一所，无锡214035)摘要：针对铝合金舟桥甲板结构，基于MSC／OPTISHAPE中的均匀化方法给出了其拓扑优化，进而基于MSC／NASTRAN给出了其尺寸优化。以某舟桥结构为背景，以应力作为约束条件，给出了铝合金

2、甲板受轮式载荷作用时上下表板以及夹心斜板的最小重量优化设计，并对所得的优化解进行了线性稳定性校核．所得结果对工程实际有一定的参考意义．关键词：铝合金；舟桥甲板；结构优化中图分类号：TB12；U661．42文献标识码：ATheStructuralOptimizationDesignonAIuminumAlloyPontoonDeckPanelXIAJie，XIONGJian一叫“，WANGDe—yu(1．SchoolofNavalArchitecture，OceanandCivilEng．，ShanghaiJiaotongUniv．，Shanghai200030，China；2．The1st

3、Eng．ScientificResearchInst．oftheGeneralArmamentDept．，Wuxi214035)Abstract：Thispaperaimstogiveanoptimizationanalysisforthealuminumalloypontoondeckpane1．ThetopologyoptimizationiscarriedbasedonthehomogeneousmethodbytheusageofMSC／OPTISHAPE，andthenthesizeoptimizationisfinishedbasedonMSC／NASTRAN．Bytaking

4、apotoondeckpanelundertheactionofwheelloadasanexample，theminimumweightoptimizationisfinishedforthedeckplatethicknesswithstressasconstraint．Thebucklingverificationiscarriedfortheoptimizeddeckstructure．Thepresentnumericalresultsgivesomereferenceforpracticalengineeringdesign．Keywords：aluminumalloy；pon

5、toondeckpanel；structuraloptimization舟桥是用于在江河上架设浮桥或结构漕渡门桥差、克服和跨越障碍的潜力小、耐腐蚀性差、维修保的制式渡河保障装备，是陆军遂行渡河工程保障的养费用高等．特别是由于重量大而引起一系列问题，最主要装备．现代战争对军用舟桥有很高的技术要如运输车辆多、载重车辆吨位高等，从而导致机动性求：①具有足够的承载能力；②快速架桥；③机动性差、抗损性弱、对路面要求高、作业劳动强度大、作业好；④有足够的抗毁伤能力．现代舟桥器材研制中广人员多等缺陷u]，很难适应未来高技术局部战争的泛使用的仍然是传统的结构材料——钢材，其优点要求．在于：强度高、塑性和韧

6、性好、各向受力均匀、可靠性铝合金具有强度高、重量轻、耐腐蚀、耐低温等高、弹性模量高、对动力荷载的适应性强以及设计计优点，对减轻器材重量、增加机动性能有很大优越算理论成熟等．但其缺点也很明显：重量大、机动性性．铝合金在外军舟桥装备中已得到非常普遍的应收稿日期：2004—04—08作者简介：夏契(1978一)，女，上海市人，硕士生，主要研究方向为工程结构强度分析与优化设计等．王德禹(联系人)，男，教授，博士生导师，电话(Te1．)：02162933131；E—mail：dywang@sjtu．edu．cn．维普资讯http://www.cqvip.com第5期夏娶，等：铝合金舟桥甲板结构优化设

7、计679用，但在我军装备的舟桥器材中，除了在伴随桥中有+==一定的应用外，在其他方面的应用还不普遍_2]．OL毒本文以某铝合金舟桥甲板结构为背景，采用均(a)9000个单元，阈值=O．65匀化方法在MSC／OPTISHAPE软件上给出了甲板．‘：的结构形式，即甲板的概念设计．在此基础上，以应D力作为约束条件，给出了铝合金甲板受轮式载荷作(b)360个单元，阈值=048用时上下表板以及夹心斜板的最小重量优化设计，图2集中力