船體結構設計
關注創建者：學有所長 創建時間：2023-02-15
船體結構設計的視頻教程
ADAMS運動學仿真及結構優化設計第四講——結構優化設計
1.模型參數化 1）定義設計變量 2）模型參數化 2.優化設計流程 1）優化設計的一般流程 2）目標函數定義 3）約束函數定義 4）優化設計、設計研究和實驗設計的區別 3.六連桿沖壓機構的優化設計 4.發動機解耦率優化設計
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新能源汽車電池/儲能熱管理結構設計進階到高階-十大專題50個技術點掌握熱結構建模核心能力
第五章，尺寸鏈應用，尺寸鏈是機械設計中很重要的使用工具，我們熱結構設計也會用的到，課程從尺寸鏈介紹和尺寸鏈在熱結構設計中多種應用來向大家講解，合理的使用尺寸鏈這個工具，能大大的減少設計偏差以及試制風險，尺寸鏈設計不當容易導致熱性能無法發揮出該有的功能，甚至導致嚴重的安全事故，掌握尺寸鏈在熱結構設計中的應用還是非要有必要的。
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creo/proe機械設計產品結構設計曲面造型設計從入門到精通設計視頻教程
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船體結構設計的實例教程
在船型結構優化設計中一般需對結構靜態分析（應力，屈曲）、結構斷裂和疲勞、結構動態響應特性、結構材料進行優化。此例通過優化帆船船體7大主要部位的復合材料纖維走向角（fiber orientation angles），總計21個設計參數，降低帆船內部和船肋框體-船底（frame-floor）的最大應力值,內部應力值經可能小，優化策略；DOE random，64個體，MOGA，20代進化。
通過 MAXSURF 中的一整套集成的船舶建造工具來查看并優化船舶設計。創建適合的船體形狀，符合穩定性要求，最大程度減少供電需求，并保證船員與乘客在各種海洋狀況下的舒適度。對梁和板結構初步進行建模和應力分析，確保符合寬厚度的前提下，最大程度減少結構重量。
MAXSURF 幫您重新定義任意規格船舶的卓越設計。選擇適合您項目需要的版本：
MAXSURF – 開發使用多達 20 個 NURBS（非均勻有理基礎樣條曲線）表面的小型船舶的最優設計
MAXSURF Advanced – 使用大量動態修剪的三維 NURBS 表面為船體、附件和上部構造建模，從而優化更大型、更復雜的船舶設計。為您的船舶建造團隊提供各種功能，用于設計電力、航海、商業或由鋼鐵、鋁或復合材料制成的船舶。
MAXSURF Enterprise – 通過為 MAXSURF Advanced 擴展基于概率的破損穩定性、高級的運動預報和動態結構分析，以滿足最嚴苛的要求。
軟件功能
評估船舶合規性
使用集成的分析工具，確保遵循國際穩定性標準并平衡各項船舶性能要求。執行各種分析，其中包括完整性和破損穩定性、動力和阻力計算、船體運動預測和結構應力分析。
為海洋船舶建模
通過使用向導和交互式草圖工具，為任何類型的船舶創建復雜的三維船體外型。借助易于使用的工具對模型做出經測量的更改，系統地探索設計備選方案。應用轉換，提高初始船體設計過程的生產率。
展開 可靠性優化
上海交通大學學報-2000年 01期-工字型截面構件的船體板架結構可靠性優化.pdf
對于個人研究者來說，要進行實船水下爆炸研究存在著巨大的困難，因此一種普遍的做法是采用簡化船體梁結構進行研究。在正式進行水下爆炸實驗之前，通過模態分析的方法來考察所設計的簡化船體梁結構的合理性具有重要意義。
本文參考了Zhou等人發表的論文[1]，利用Abaqus、iSolver軟件對其中的簡化船體梁結構進行了模態計算，主要對水下爆炸中備受關注的一階垂向模態結果（干、濕）進行了對比，以評估自主有限元軟件iSolver在計算精度、可靠性和便利性等方面的表現。
1 模型介紹
根據論文提供的信息，建立如下所示的簡化船體梁結構模型：長2.8米，寬0.3米，高0.08米，板厚0.003米。結構材料采用Q235。
2 干模態的計算與對比
干模態的計算中，在Abaqus和iSolver使用相同的設置。Q235的密度取7850 kg/m^3,楊氏模量取2.1e11 Pa，泊松比取0.3。結構有3700個S4R單元。具體如下圖所示。
結果對比如下所示：
3 濕模態的計算與對比
濕模態的計算中，在Abaqus使用聲學單元建立水域，在iSolver直接使用軟件內置的施加虛擬流體質量設置（用戶手冊第4.14節）。結果對比如下所示：
4 結論
綜合上述對比，iSolver軟件計算結果分別在干、濕模態方面均與文獻結果、Abaqus計算結果展現出高度的吻合性，具有精度高、可靠性好的優點。且內置了施加虛擬流體質量的功能，對于船舶濕模態的計算更具有便利性，在不需要對水域進行建模的情況下，取得了比Abaqus更貼近實驗的結果，十分適合用于船舶行業的模態分析。
展開 在相關船型設計數據集上的建模結果表明，AIAgent智能訓練算法相較于常見的開源算法具有顯著優勢，可使模型的R2指標從常見算法的83%提高到94%；
4. 用代理模型替換CFD仿真工具可使單個算例的評估時長由小時級別縮短到秒級，這為基于大量算例的智能優化奠定基礎。并且借助于一體化的設計平臺，能夠實現船型設計的自動化和智能化。
應用價值
縮短船型設計的周期，提高設計效率
通過基于代理模型優化的設計方法能夠在較短時間內評估優化上萬種設計方案，并且通過智能優化算法能夠找到較優的設計方案。
節約船型設計成本
傳統的船型設計方法需要依賴設計人員的設計經驗，并且需要多輪的水池試驗進行方案驗證，全流程的自動化設計平臺能夠在較短時間內找到相對最優的設計方案，并減少水池試驗次數。這節省了船型設計過程中的人力和物力成本。
圖2 基于代理模型優化的船型設計方案的優勢
相關案例
圖3 智能優化設計平臺
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船體結構設計的最新內容
本文原刊登于Ansys.com：《Boost Your Ansys Workflow: 5 Tips for Faster, More Accurate Structural Checks》
編輯整理：邱成宇 | Ansys 高級應用工程師
在結構工程中，精度和效率是必須滿足的目標。由于項目變得越來越復雜，能夠在確保符合行業標準的同時簡化工作流程，對于取得成功的結果非常關鍵。
本文將介紹使用
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結構輕量化優化設計解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓撲優化仿真解決方案，以及輕量化結構設計的工程案例分析，感興趣的下滑預約學習??
時間：5月12日（星期二），16:00-17:00
內容簡介：
1. Ansys Mechanical 拓撲優化仿真解決方案
2.輕量化結構設計案例分析
講師：
構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。在選擇“系統結構單元初始設計”的菜單后出現的小窗體內有一個書簽式選項選擇上述五種透鏡的設計選項，如圖1所示。
OCAD：反射棱鏡的初始結構設計16天前
構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。在選擇“系統結構單元初始設計”的菜單后出現的小窗體內有一個書簽式選項選擇上述五種透鏡的設計選項，如圖1所示。
授課時間
2026/5/19（二）-5/20（三）
AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
課程費用
4800RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
雙高斯照相物鏡屬于中等視場及中等相對孔徑的典型照相物鏡，其結構形式如圖1所示。
由于雙高斯照相物鏡結構的對稱性，原則上所有橫向像差都能自動補償，因此在設計思路上只著眼于縱向像差的平衡設計。為此在設計過程中首先從設計其半部系統入手，然后再經過鏡像處理形成雙高斯照相物鏡的全系統。雙高斯照相物鏡的半部系統在其系統光欄后只包括一個雙膠合透鏡和一片單透鏡組成
由于雙高斯照相物鏡結構的對稱性，原則上所有橫向像差都能自動補償，因此在設計思路上只著眼于縱向像差的平衡設計。為此在設計過程中首先從設計其半部系統入手，然后再經過鏡像處理形成雙高斯照相物鏡的全系統。雙高斯照相物鏡的半部系統在其系統光欄后只包括一個雙膠合透鏡和一片單透鏡組成，如圖2。
該類型鏡頭結構簡單
打入式斷續變焦光學系統的固定組就是一般定焦系統的物鏡，需要獨立矯正像差。活動組一般由正負兩組透鏡組成。在變焦過程中一般遵循系統相對孔徑不變原則。在分配活動組兩組透鏡的焦距時有兩種求解方法，一種是根據前活動組位置及后組位置先求出光線M1M2，很容易得到兩組份焦距值；
A) 會聚光路中打入型變焦系統設計
打入式斷續變焦系統還分為一次性打入式斷續變焦系統和多重轉換式斷續變焦系統兩種。一次性打入式斷續變焦系統只有打入或打出兩個變焦倍率。多重轉換式斷續變焦系統可以通過多組可打入組分輪番打入（打出）獲得多個變焦倍率。
1. 一次性打入式斷續變焦系統設計
打入（出）型斷續變焦系統結構比較簡單，在不需要連續變焦時一般采用這種結構形式。在活動組打出時使用固定組，系統焦點位置穩定，瞄準精度高。打入（出）型變焦系統的活動組可以在前
圖1.帶有端部反射鏡及保護玻璃的單反射鏡掃描系統示意圖
單反射鏡掃描光學系統往往多設在光學系統端部用以掃描物方視場，故有常稱端部反射鏡。由于具有單次反射面的反射棱鏡也具有反射鏡的功能，也經常使用這類棱鏡作為掃描元件，這類棱鏡被稱作端部棱鏡。
具有端部反射鏡（棱鏡）及保護玻璃的掃描光學系統，由于其端部反射鏡（棱鏡）是個運動部件，其前保護玻璃可能是三維傾斜的，因此不易計算他們的外形尺寸。
