Design Optimization of Floating Production Storage and Offloading FPSO-Mid-Ship Section

摘要

当前的船舶结构设计理论和实践正在发生一些有意义的改变。越来越高的海洋运输需求已经促使船舶在尺度、船型和建造方法上发生了重要变化。船舶设计的方法也由传统的规范设计向更加合理的设计方法转变。
　　 船舶结构的合理设计方法,需要完全且准确的分析影响船舶结构在其服役期间的安全性和性能的各项因素。充分考虑这些方面,使得最终的设计能够使得船舶结构在满足安全性的前提下达到最优的目标。
　　 本文建立了某船体结构的有限元模型,整个建模的任务中心都是围绕着优化的思想进行的。因此,不同于一般的建模方法,本文采用了ANSYS有限元分析软件的参数化设计语言APDL来完成船体结构的建模。
　　 这种参数化设计语言可以方便的改变模型参数,从而进行优化设计。继而对这种基于APDL语言建立的模型按照指定的规范进行分析,评估各种典型载荷工况下的模型响应等。基于不同载荷情形下的应力状态,将模型提交给ANSYS的优化设计模块。同时,考虑应力约束条件,建立使得结构重量最轻的目标函数。
　　 值得注意的是,经过优化设计后的结构在重量上要比基于规范的设计方法节约很多,现在一般的情况是可以节约9％的重量。