许埔宁， 张 崎， 白泽坤

(大连理工大学 船舶工程学院， 辽宁 大连 116024)

0 引 言

结构优化设计的思想起源于赛车运动，随着安全、高效等观念的普及，该思想逐渐应用于船舶结构物。对于船舶优化而言，优化类型包括船体外部型线优化、船舶拓扑优化、船舶形状优化、船舶尺寸优化；以优化的研究对象分类，船舶优化可分为中剖面优化、横舱壁优化、三舱段优化。对于油船结构，其纵向结构的重量占船体总重量的50%～55%，因此，针对纵向结构进行优化设计在整船的轻量化设计中起着重要的作用[1]。对于油船中剖面结构的优化，目前的研究主要基于船级社规范中的经验公式，通过编程定义优化设计变量、目标函数和约束条件，将工程中的寻优问题转化为数学中求解最优解的问题。白玉刚[2]、王宏伟[3]和王绍鸿[4]选择油船中剖面结构为研究对象，开展基于挪威船级社(Det Norske Veritas, DNV)规范的优化设计研究，选择中剖面主要纵向构件为设计变量，约束条件则考虑船体梁强度，目标函数选择中剖面面积最小，采用分级优化的思想分别获得油船中剖面各自的最优解。张博识[5]和王文婷[6]以某超大型油船为研究对象，通过ISIGHT集成Excel建立基于协调共同结构规范(Harmonized Common Structure Rules, HCSR)计算的优化数学模型。考虑到规范的约束条件众多，通过编程难以详尽地表达，所以采用法国船级社(Bureau Veritas, BV)规范计算工具Mars2000，以HCSR要求为准则，实现船中剖面的建模、加载、规范计算、输出校核文件，通过ISIGHT集成Mars2000建立仿真优化系统，实现基于HCSR计算的油船中剖面优化设计。……