清漂无人船船体结构设计与优化研究

发布时间：2024-02-24 17:07

　　清漂无人船可实现自主巡航、识别垃圾,清理水面漂浮物,对于节省人力、燃料资源消耗以及改善水库环境具有十分重要的意义与作用。目前清漂船体质量过大,结构优化多针对局部构件,优化代理模型自身性能研究较少影响着船体续航能力与垃圾打捞量。本文以清漂无人船船体结构为研究对象,设计了满足作业需求的船体结构,并以全船质量最轻为目标,比较不同隐含层BP神经网络性能,选用双隐含层BP神经网络实现了全船的结构优化,具体研究内容如下:(1)分析航区特点与项目技术要求,参考目前清漂船型资料以及船舶建造规范,完成清漂无人船的船体结构设计,并校核船体主要性能,证明船体结构设计的合理性。(2)创建船体三维有限元模型,并依据CCS相关规范对其进行负载计算,分析得出全船及各构件的应力应变及船体结构相对脆弱的部分;对全船实行模态分析,得到船体的固有振型及频率,明确本船的振动频率禁区。(3)利用参数试验法改变主要构件的几何尺寸,对全船重量、最大等效应力、最大剪应力、1阶固有频率、2阶固有频率进行灵敏度分析,筛选出本船的设计变量;以灵敏度分析筛选的构件为基础,建立正交表试验表,进行正交试验设计,获取建立结构优化神经网络的训练与测...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1内河

湖北工业大学硕士学位论文82.2船型参数选定2.2.1船型选择无人船自主巡航打捞垃圾漂浮物，且船上搭载的设备较多，考虑到航区水况良好，所以在船型选择上需更多地考虑船体在巡航过程中的稳定性和船上设备布置的充足性与合理性。依据技术指标中航速要求可知，清漂无人船航速为4km/h，属于低....

图2.2船型尺寸

湖北工业大学硕士学位论文10由于设计船体为低速双体船，所选取的K/b1范围为1.5~2.5。而在工程实际应用中，K/b1=2因被认为是低速双体船较经典的比值，被广泛采用。故最终选择清漂无人船的片体间距比K/b1=2，计算得出船体的片体间距为K=1.6m，所以船体宽度B=2.4m。....

图2.3肋骨肋位编号综合清漂无人船的用途、航行条件以及船体平衡的因素，将清漂装置、垃圾收

湖北工业大学硕士学位论文10由于设计船体为低速双体船，所选取的K/b1范围为1.5~2.5。而在工程实际应用中，K/b1=2因被认为是低速双体船较经典的比值，被广泛采用。故最终选择清漂无人船的片体间距比K/b1=2，计算得出船体的片体间距为K=1.6m，所以船体宽度B=2.4m。....

图2.4清漂无人船设备总体布置

湖北工业大学硕士学位论文11#3~#6号肋骨之间，#6~#9号肋骨之间，#9~#12号肋骨之间；2个蓄电池分别放置在2个片体上，为了船体平衡，将其放置在船体中部#5~#7号肋骨之间；4个垂直风机分别放置在片体首尾#1~#2、#11~#12号肋骨之间。总体布置如图2.4所示。图2.....

本文编号：3909338