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文档简介

会计学1CH优化设计实用

优化目标限制条件有待优化参数目标函数约束条件设计变量ObjectiveFunctionConstraintDesignVariables7.1结构优化设计的数学模型

通常，结构形式选定后，对结构尺寸参数、外形参数优化。第1页/共18页1)设计变量尺寸(板厚、间距等）

应力、变形，等

状态变量状态变量与设计变量的关系第2页/共18页2)约束条件①状态约束：如最大工作应力≤许用应力②

限界约束：对设计变量变化范围的约束，如最小允许板厚。

如:

表示为：

第3页/共18页3)目标函数

将设计追求的目标解析化、数量化，用函数表示，叫目标函数。可以是重量、成本、可靠度或使用效能等。4)数学表达式选择模型1满足：

使用目标函数min(max)第4页/共18页例:

模型2

Subjectto

，（多种方案）min第5页/共18页7.2.船舶优化设计的特点1)离散度量情况a、连续变量圆整规格化b、直接取离散值。2）变量组合或链接

型号（一组参数）3)变量变换:第6页/共18页5)灵敏度分析：

目标函数和约束函数关于设计变量变化的梯度。

某一设计变量组:

变化率4)分级优化：

船舶结构复杂系统：

总体相当板厚

局部板材、骨材第7页/共18页7.3.1军规条文约束条件1）正应力

2）剪力条件

7.3舰船舯剖面结构的优化设计约束：军规。变量：剖面尺寸。目标：重量轻。第8页/共18页3)极限强度条件

4)稳定性：

骨材

第9页/共18页7.3.2数学模型分二级优化1）一级优化

中剖面材料的优化布置

①设计变量：基准相当板厚各列板

i:板架编号（甲板，舷侧板，底板架）i=1,2,3,...k：板列i=1,2，...,K各个列板厚度的比例系数，可由母型船或统计值给出。

第10页/共18页②

约束条件：这里取第11页/共18页③目标函数：剖面积

已确定的构件截面积(纵桁等大构件)。列板宽

列板厚：

第12页/共18页

板列材料的合理分配（对各列板分别优化），确定纵骨材料比例、纵骨尺寸、间距）。①设计变量：纵骨截面积（板列上）纵骨间距板列厚度关系式：2)二级优化(、板列宽已知）

第13页/共18页约束条件:

（a）纵骨稳定性（b）合成应力第14页/共18页（c）最小允许板厚（d）纵骨间距（工艺）

（e）最小剖面模数（不小于第一次近似）极限状态，计及板厚折减

第15页/共18页③目标函数：

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