刘一夫，渠继东，邢 福

(1.中国船舶科学研究中心，江苏 无锡 214082；2.深海载人装备国家重点实验室，江苏 无锡 214082)

0 引 言

深海载人平台的总装台架作为框架结构的基础，承担平台总装过程中的结构载荷、设备载荷、人员载荷以及施工吊装等带来的其他载荷[1]。由于总装台架尺寸较大，重量较重，对其进行重量优化可以节约加工运输成本。本文以某深海载人平台总装台架为例，对其进行结构屈服强度校核。以重量为目标通过iSIGHT优化设计平台建立单目标优化模型，采用单目标优化中的自适应模拟退火算法（ASA）并以屈服强度作为约束，最终得出优化方案。

1 总装台架屈服强度计算

总装台架由上下两部分组成。上层为3 组尺寸相同的带有肋板的支撑结构，下层为由方管连接而成的“日”字型结构。上下2 层通过焊接固定。模型采用板单元建立，单元尺寸0.2 m×0.2 m，如图1 所示。

图1 有限元模型Fig.1 Finite element model

模型材料选用Q235-A 钢，屈服强度 σs=235 MPa，弹性模量E=2.06×105MPa，泊松比 μ=0.3，密度ρ=7.8×103kg/m3。参照深海载人平台设计结果，模型总质量约为106 t。根据《潜水系统与潜水器入级与建造规范》中的规定，考虑动载情况下的安全系数取2.0。因此模型所受载荷为2 080.8 kN。根据实际承载情况台架受力区域分为6 块，每一块受力区域尺寸相同，为4.4 m×0.8 m，受力节点数为120 个。由此可得模型总受力节点数为720 个，每一个受力节点施加2 890 N 的节点集中力。台架模型载荷施加情况如图2 所示。台架在实际总装过程中，需要对四角进行固定，防止其平移或转动。参照实际情况，对台架模型四角进行约束，位移与转角均为0。……