本文關(guān)鍵詞：大型消防船局部關(guān)鍵結(jié)構(gòu)有限元分析與優(yōu)化

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【摘要】：近年來(lái)人類(lèi)的海上活動(dòng)逐漸頻繁,與此同時(shí)也增加了發(fā)生海難事故的可能性。作為海上和港口消防救援的主力軍,執(zhí)行此項(xiàng)任務(wù)的消防船必須具備完善的消防和救援功能。消防船除了對(duì)于自身的設(shè)計(jì)需要具有良好的穩(wěn)性和操縱性,對(duì)于消防能力,需要達(dá)到規(guī)定的對(duì)外消防能力等級(jí)。在進(jìn)行消防船的設(shè)計(jì)工作時(shí),上層建筑的一些關(guān)鍵局部結(jié)構(gòu)需要特別注意,比如駕駛室窗框和消防水炮的基座。駕駛室窗框的布置情況關(guān)系到駕駛室的駕駛環(huán)境,同時(shí)也關(guān)系到甲板室的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；而消防水炮基座是消防炮載荷的主要承受者,其結(jié)構(gòu)性能影響著消防作業(yè)是否能夠順利進(jìn)行。然而由于消防船上駕駛室窗框和消防水炮基座的結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性,設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要考慮兩者之間的相互影響,尤其對(duì)于大型消防船而言。本文所做主要研究工作如下： (1)優(yōu)化大型消防船駕駛室窗框型式和消防水炮基座結(jié)構(gòu),前者在保證安全性的同時(shí)提高駕駛室的透光率,從而改善駕駛室駕駛條件；后者尋求最優(yōu)的基座結(jié)構(gòu)型式,使得安全性與經(jīng)濟(jì)性達(dá)到平衡。 (2)采用有限元分析法和多參數(shù)優(yōu)化方法,對(duì)于窗框結(jié)構(gòu)型式優(yōu)化階段,根據(jù)“落地式窗框用于消防船駕駛室“的假設(shè),采用兩艘消防船進(jìn)行了可行性驗(yàn)證,分析結(jié)果肯定了之前的假設(shè),即落地式窗框用于消防船駕駛室是可行的。 (3)在進(jìn)行消防水炮基座結(jié)構(gòu)優(yōu)化階段,通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了這種特殊結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用多參數(shù)優(yōu)化方法,通過(guò)擬合三維曲面函數(shù)得出了最佳錐度函數(shù),并在實(shí)船模型上驗(yàn)證了其有效性,因此在今后的消防水炮基座的設(shè)計(jì)與優(yōu)化過(guò)程中可以以此函數(shù)作為參考資料。
【關(guān)鍵詞】：大型消防船 駕駛室窗框 消防水炮基座 有限元分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U674.246
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 本文選題背景8-9
• 1.2 消防船的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 消防船的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 船舶用窗框發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 消防船消防水炮基座發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 消防船的發(fā)展前景15-18
• 2 研究方法簡(jiǎn)介18-24
• 2.1 有限元概述18-21
• 2.1.1 有限元法分類(lèi)18
• 2.1.2 有限元法分析過(guò)程18-19
• 2.1.3 有限元法的優(yōu)缺點(diǎn)19-20
• 2.1.4 ANSYS軟件介紹20-21
• 2.1.5 ANSYS軟件的操作與注意事項(xiàng)21
• 2.2 多參數(shù)優(yōu)化方法概述21-24
• 2.2.1 多參數(shù)優(yōu)化方法概述21
• 2.2.2 多參數(shù)優(yōu)化方法優(yōu)缺點(diǎn)21-24
• 3 實(shí)船原始參數(shù)介紹24-32
• 3.1 “大消1號(hào)”與“大消2號(hào)”消防船主要素及布置圖24-26
• 3.2 “大消1號(hào)”與“大消2號(hào)”消防船關(guān)鍵結(jié)構(gòu)26-32
• 3.2.1 船舶上層建筑窗框規(guī)范要求26-28
• 3.2.2 消防水炮基座相關(guān)參數(shù)介紹28-32
• 4 駕駛室窗框結(jié)構(gòu)型式優(yōu)化32-46
• 4.1 消防船駕駛室窗框簡(jiǎn)介32-33
• 4.2 “大消2號(hào)”原始模型工況校核33-35
• 4.3 對(duì)“窗框落地化方案”的可行性驗(yàn)證35-44
• 4.3.1 “大消2號(hào)”駕駛室窗框結(jié)構(gòu)優(yōu)化35-40
• 4.3.2 “大消1號(hào)”駕駛室窗框結(jié)構(gòu)優(yōu)化40-44
• 4.4 本章總結(jié)44-46
• 5 消防水炮基座結(jié)構(gòu)型式優(yōu)化46-60
• 5.1 消防水炮基座簡(jiǎn)介46-47
• 5.2 基座的錐度、高度和口徑對(duì)結(jié)構(gòu)的影響47-52
• 5.2.1 基座的高度對(duì)結(jié)構(gòu)的影響47-49
• 5.2.2 基座的上口徑對(duì)結(jié)構(gòu)的影響49-50
• 5.2.3 基座的錐度對(duì)結(jié)構(gòu)的影響50-52
• 5.3 對(duì)于圓臺(tái)形基座結(jié)構(gòu)的一般性討論52-56
• 5.4 最佳錐度公式的可行性驗(yàn)證56-58
• 5.5 本章總結(jié)58-60
• 結(jié)論與展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 附表164-65
• 附表265-66
• 附表366-67
• 附表467-68
• 致謝68-69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：715017