發(fā)布時間：2020-05-24 01:51

【摘要】：有限元技術(shù)的日益成熟使得在船舶工程領(lǐng)域幾乎所有的靜、動力學(xué)分析都離不開相關(guān)工程軟件。然而有限元建模仍然是整個有限元分析過程的首要問題。船體結(jié)構(gòu)所有的構(gòu)件尺寸、邊界條件、載荷施加往往均按照圖紙或相關(guān)規(guī)范來完成,模型的過于理想化必然會導(dǎo)致數(shù)值模型與實際結(jié)構(gòu)存在一定程度上的差異。因此對于同一模型的各種動力學(xué)特性,諸如固有頻率,強迫振動時加速度響應(yīng)等而言,人們越發(fā)覺得模型試驗的實測結(jié)果相較于數(shù)值模擬而言更具有說服力�；诖�,本文將聯(lián)系實際模型的振動試驗測試結(jié)果對有限元模型的修正方法進(jìn)行探討,主要研究內(nèi)容如下:(1)響應(yīng)面法的模型修正驗證:以一方板結(jié)構(gòu)為研究對象,結(jié)合其振動模態(tài)試驗,分別利用響應(yīng)面法和有限元直接修正法對其初始有限元模型進(jìn)行尋優(yōu)修正,分析比較兩種方法的修正結(jié)果;(2)船體尾部有限元模型的修正:開展船體尾部模型的動力學(xué)試驗,基于其總體振動模態(tài)參數(shù)采用響應(yīng)面法進(jìn)行有限元模型修正,修正對象為部分主要構(gòu)件在有限元建模過程中所包含的物理參數(shù);(3)修正后模型的振動響應(yīng)預(yù)報:對修正后的有限元模型進(jìn)行進(jìn)一步數(shù)值分析,求得其在外力激振下的結(jié)構(gòu)響應(yīng),并與尾部模型的實測振動響應(yīng)進(jìn)行比較。
【圖文】：

6圖 2 1 響應(yīng)面法有限元模型修正流程圖Fig.2-1 Flow chart of response surface method系統(tǒng)中，假定設(shè)計變量為空間內(nèi)的 n 維向量 x∈ En，該 y 的自變量，二者存在函數(shù)關(guān)系 y=y(x)。對于給定的樣本

中心點復(fù)合設(shè)計主要方法是在通過中心點且平行于各坐標(biāo)軸的直線，距離心點± 的位置上取設(shè)計點， 通常取 1 即可。試驗點分布圖如圖 2-2。（2）Box Behnken 設(shè)計Box Behnken Design[19](BBD)是響應(yīng)面優(yōu)化常用的試驗設(shè)計方法之一。該方可用于評價設(shè)計變量與輸出函數(shù)之間的非線性關(guān)系�；� Box-Behnken 設(shè)計的應(yīng)曲面法可以進(jìn)行因素數(shù)在 3-7 個內(nèi)的試驗；試驗次數(shù)為 15-62 次，在設(shè)計因素數(shù)兩相同時，所需的進(jìn)行的試驗次數(shù)少與中心復(fù)合設(shè)計所需的試驗次數(shù)。3 因素水平 Box Behnken 設(shè)計試驗點分布圖見圖 2-3。相較于中心點試驗設(shè)計，該方法不具有軸向點，因此 CCD 比 BBD 能更好擬合相應(yīng)曲面。CCD 的設(shè)計過程中，有很多點會超出原定的水平，所以在實驗條件下，最好做 CCD。如果超出原定的水平，會發(fā)生危險，或者不容易達(dá)到，，采用 BBD。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U661.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2678278