噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (5): 179-185.

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强度与振动响应协同约束的邮轮轻量化研究

张春吉1，2，向阳1，2，黄陈哲3，魏建红1，2   

  1. （ 1. 武汉理工大学船海与能源动力工程学院，武汉430063；
    2. 武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室，武汉430063 3. 中国三江航天工业集团，武汉430040 ）
  • 收稿日期:2023-01-04 修回日期:2023-05-12 出版日期:2024-10-18 发布日期:2024-10-10

Research on Cruise Ship Lightweight with Synergetic Constraints of Strength and Vibration Response

  • Received:2023-01-04 Revised:2023-05-12 Online:2024-10-18 Published:2024-10-10

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摘要： 为解决进行邮轮轻量化时因模型差异而不便协同约束强度和振动响应的问题，对中型邮轮全船主要结构变量进行质量和强度的灵敏度分析，筛选出对全船最大应力和质量敏感度最高的4 个变量，进而构建最大Von-Mises 应力和最大切应力的响应面函数代理模型。基于代理模型提出强度和振动响应协同约束的轻量化方法，运用OptiStruct对全船主要结构的板厚进行尺寸优化。最后对优化后模型的强度和振动响应进行校核，结果显示：在协同约束下的轻量化后全船最大应力较优化前增量小于2 %，优于仅约束振动响应的轻量化方法的结果；对于全船振动的控制较仅约束强度的轻量化方法可提高2～4 dB以上，且可实现3.232 %的轻量化效果。协同约束方法能在保障强度和振动响应的前提下实现轻量化。

关键词: 振动与波, 灵敏度分析, 代理模型, 尺寸优化, 强度约束, 振动响应约束, 协同约束