第45卷第16期2023年8月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYVol.45,No.16Aug.,2023超大型集装箱船中横隔板拓扑优化方法研究李海洲",刘平12,李小灵",童晓旺1,李安琪2(1.江南造船(集团)有限责任公司,上海201918;2.江苏科技大学土木工程与建筑学院,江苏镇江212003)摘要:随着国际货运需求的增加,大型集装箱船的吨位越来越大,为节约建造成本,在设计阶段有必要对集装箱船结构进行优化。本文以超大型集装箱船的板架结构作为研究对象,探索拓扑优化在箱船中的应用。在指定应力强度的约束条件、以结构重量最轻为优化目标下,对中横隔板的几何形状进行优化计算。此外,为了使优化后的结构拓扑形式便于生产、加工,约束条件还增加了轴对称条件。迭代优化后的结果表明,横隔板下部材料可以去除,一方面节约船体空间,有利于管道、电缆的铺设;另一方面结构重量(相对于原横隔板)减少了18%,而最大应力只增加1.5%。在箱船横隔板设计中,可以采用相同的方法进行拓扑优化以获得更好的拓扑形状。关键词:箱船;中横隔梁;拓扑优化中图分类号:U674.131文章编号:1672-7649(2023)16-0027-05Typicaltopologyoptimizationdesignofthetransversalsupportstructuresof(1.JiangnanShipyard(Group)Co.,Ltd.,Shanghai201918,China;2.SchoolofArchitectureandCivilEngineering,Abstract:Withthestudyoftypicalmainstructure(shellandmiddlesectionstructure),theapplicationofstructuralto-pologyoptimizationdesignmethodinthedesignisdiscussed.Theshapeofthetransversepartitionisoptimizedundertheconstraintsandthelighteststructureweight,inaddition,inordertomaketheoptimizedstructuretopologyformtofacilitateproductionandprocessing,theconstraintsaddsymmetryconditions.Theresultsafteriterativeoptimizationshowthatthelowermaterialofthestructurecanberemoved,ontheonehand,savethehullspaceandfacilitatethelayingofpipelineandcable;ontheotherhand,thestructureweight(relativetotheoriginaltransversepartition)isreducedby28%.Itisshownthatinthecurrenttransversepartitiondesign,thesamemethodfortopologicaloptimizationdesigncanbeusedtoobtainexcel-lentdesignforms.Keywords:verylargecontainership;tranversesupportstructure;shapeoptimization0引言优化设计思想很早就有学者提出,早在20世纪60年代,优化设计方法就被一些学者...