绑扎桥初步优化设计

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绑扎桥初步优化设计

作者：林刚

来源：《城市建设理论研究》2012年第36期

摘要：航行于海面的船舶，其受力和运动非常复杂，以外固定在船舶上的绑扎桥的设计大多基于规范和经验，在满足强度和刚度的同时，往往用材比较保守。在本文中，基于ANSYS的拓扑优化设计和参数化优化设计模块，对绑扎桥进行了优化分析，为绑扎桥设计提供了一种有效的数值解决方案。

关键词：绑扎桥；拓扑优化设计、参数化优化设计 中图分类号： S611文献标识码：A 文章编号：

航行于海面上的船舶，由于风浪的作用，其受力和运动非常复杂，因此固定在船舶上的绑扎桥受集装箱斜拉力情况也比较复杂。.在利用有限元方法分析绑扎桥的时候，首先要建立合适的力学求解模型，然后利用大型商业有限元软件ANSYS对绑扎桥结构进行求解分析。 本文主要是针对两层绑扎桥这一新形式的结构进行有限元强度及优化设计，为绑扎桥结构的力学性能分析以及进一步的优化设计提供一种有效的有限元数值解决方案。 1、基本假设条件

利用有限元方法对绑扎桥结构进行分析时，需要把结构的实际物理模型转化成数学模型，并根据有关受力分析离散成有限元计算模型，这一过程实际上是把一个真实模型简化为一个理想模型，采用的基本假设条件如下：

（1）忽略模型的局部缺陷以及不均匀等特点，不考虑由于焊接不完整等因素而产生的结构间断问题，即分析中采用的模型连续性能的均匀模型；

（2）绑扎桥的侧向受力特别小，且对称，因此在绑扎桥受力分析中忽略侧向力。 （3）绑扎桥通过螺栓与船舱连接，可以简化为绑扎桥与船舱简支连接。 绑扎桥优化设计 2.1力学模型

绑扎桥主要受集装箱对其斜拉力的作用，斜拉力的大小与方向与很多因素有关，譬如风速、浪高、船体倾斜度等。在本项目中，我们只分析极限受力状况下，绑扎桥受力变形状况。单根绑扎载荷按230KN加载，绑扎桥极限受力状况详见图1。

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