éšç€¿U‘æŠ€çš„ä¸æ–è¿›æ¥ï¼Œèˆªæ“v领域对于船舶设计ã€åˆ¶é€ å’Œ¾l´æŠ¤çš„è¦æ±‚è¶Šæ¥è¶Šé«˜ã€‚有é™å…ƒåˆ†æžåQˆF(tu¨¢n)EA, Finite Element AnalysisåQ‰ä½œä¸ÞZ¸€¿U高效的数值模拟技术,在航‹¹·é¢†åŸŸçš„应用日益òq¿æ³›åQŒäØ“(f¨´)船舶设计和安全è¿è¥æä¾›äº†å¼ºæœ‰åŠ›çš„æ”¯æŒã€?/span>

应用领域
1. 船舶¾l“构设计
在船舶设计阶ŒDµï¼Œæœ‰é™å…ƒåˆ†æžå¯ä»¥ç”¨æ¥æ¨¡æ‹Ÿèˆ¹ä½“结构在ä¸åŒè½½è·ä¸‹çš„应力ã€åº”å˜åˆ†å¸ƒï¼Œ¼‹®ä¿è®¾è®¡æ»¡èƒöå¼ºåº¦å’Œç¨³å®šæ€§è¦æ±‚ã€?/span>
2. ‹¹ä½“åŠ¨åŠ›å¦æ¨¡æ‹?/span>
通过有é™å…ƒåˆ†æžï¼Œå¯ä»¥æ¨¡æ‹Ÿèˆ¹èˆ¶åœ¨æ°´ä¸çš„˜q动åQŒé¢„‹¹‹é˜»åŠ›ã€æ‡L‹¹ªè²èïL(f¨¥ng)‰åQŒä¼˜åŒ–船型以æé«˜èˆªè¡Œæ•ˆçއã€?/span>
3. ææ–™æ€§èƒ½è¯„ä¼°
åœ¨é€‰ç”¨èˆ¹ç”¨ææ–™æ—Óž¼Œæœ‰é™å…ƒåˆ†æžèƒ½å¤Ÿè¯„ä¼°ææ–™åœ¨ç‰¹å®šçŽ¯å¢ƒä¸‹çš„æ€§èƒ½åQŒå¦‚疲劳寿命ã€è…蚀速率½{‰ã€?/span>
4. ¾l´æŠ¤ä¸Žä¿®ç?/span>
对于在役船舶åQŒæœ‰é™å…ƒåˆ†æžæœ‰åŠ©äºŽè¯„ä¼°ç»“æž„æŸä¼¤ï¼ŒæŒ‡å¯¼¾l´ä¿®½{–ç•¥åQŒåšg长船舶ä‹É用寿命ã€?/span>
5. 安全性分�/span>
在æžç«¯æ“v况下åQŒæœ‰é™å…ƒåˆ†æžå¯ä»¥é¢„测船舶¾l“构的å“应,评估其安全性,为制定应急预案æä¾›ä¾æ®ã€?/span>

技术优�/strong>
预测性:(x¨¬)能够在设计阶ŒDµé¢„‹¹‹ç»“构在实际使用ä¸çš„表现åQŒé¿å…åŽæœŸä¿®æ”V€?/section>
æˆæœ¬æ•ˆç›ŠåQšå‡ž®‘了物ç†åŽŸåž‹çš„éœ€æ±‚ï¼Œé™ä½Žäº†ç ”呿ˆæœ¬ã€?/section>
ç‰|´»æ€§ï¼š(x¨¬)å¯ä»¥æ¨¡æ‹Ÿå„ç§å¤æ‚工况和æžç«¯æ¡ä»Óž¼Œæé«˜äº†è®¾è®¡çš„适应性ã€?/section>
¾_‘Öº¦åQšæä¾›äº†è¯¦ç»†çš„应力和应å˜åˆ†å¸ƒåQŒæœ‰åŠ©äºŽå‘现潜在的设计缺陗÷€?/section>

有é™å…ƒåˆ†æžï¼ˆF(tu¨¢n)EAåQ‰åœ¨èˆ¹èˆ¶è®¾è®¡ä¸ä¼˜åŒ–船体结构主è¦é€šè¿‡ä»¥ä¸‹å‡ 个æ¥éª¤å®žçްåQ?/span>
1. å‡ ä½•å»ºæ¨¡åQšé¦–先,设计人员需è¦åˆ›å»ø™ˆ¹ä½“çš„å‡ ä½•æ¨¡åž‹åQŒè¿™é€šå¸¸åŒ…括船体的åŞ状ã€å°ºå¯¸å’Œå†…部¾l“æž„ã€?/span>
2. ¾|‘æ ¼åˆ’åˆ†åQšå°†èˆ¹ä½“¾l“æž„åˆ†è§£æˆæœ‰é™æ•°é‡çš„ž®å•元,˜q™äº›å•å…ƒå¯ä»¥æ˜¯ä¸‰è§’åÅžã€å››è¾¹åÅžæˆ–æ›´å¤æ‚的多边åŞ。æ¯ä¸ªå•元都有节点,节点上定义了¾l“构的物ç†å±žæ€§ã€?/span>
3. ææ–™å±žæ€§å®šä¹‰ï¼š(x¨¬)为æ¯ä¸ªå•å…ƒåˆ†é…ææ–™å±žæ€§ï¼Œå¦‚å¼¹æ€§æ¨¡é‡ã€æ³Šæ¾æ¯”ã€å¯†åº¦ç‰åQŒè¿™äº›å±žæ€§å†³å®šäº†ææ–™åœ¨å—力时的行为ã€?/span>
4. 边界æ¡äšgå’Œè²è·å®šä¹‰ï¼š(x¨¬)讄¡½®¾l“构的边界æ¡ä»Óž¼Œå¦‚固定点ã€è‡ªç”Þp¡¨é¢ç‰åQŒä»¥åŠæ–½åŠ åœ¨¾l“构上的载è·åQŒå¦‚陿°´åŽ‹åŠ›ã€æ‡L‹¹ªåŠ›ã€é£ŽåŠ›ç‰ã€?/span>
5. 求解分æžåQšä‹É用有é™å…ƒè½¯äšgå¯ÒŽ(gu¨©)¨¡åž‹è¿›è¡Œæ•°å€¼æ±‚解,计算在给定è²è·å’Œè¾¹ç•Œæ¡äšg下的¾l“æž„å“应åQŒåŒ…括应力ã€åº”å˜ã€ä½¿Uȉã€?/span>
6. ¾l“果评估åQšåˆ†æžè®¡½Ž—结果,评估¾l“构的安全性和性能。检查是å¦å˜åœ¨åº”力集ä¸ã€è¿‡åº¦å˜å½¢æˆ–疲劳问题ã€?/span>
7. 设计˜q代åQšæ ¹æ®åˆ†æžç»“果,设计人员å¯ä»¥è°ƒæ•´èˆ¹ä½“¾l“æž„åQŒå¦‚å¢žåŠ å±€éƒ¨åŽšåº¦ã€æ”¹å˜åŞ状或æ·ÕdŠ åŠ å¼º½{‹ç‰åQŒä»¥æé«˜¾l“构的强度和½E›_®šæ€§ã€?/span>
8. 性能优化åQšé€šè¿‡å¤šæ¬¡˜q代分æžåQŒæ‰¾åˆ°æœ€ä½³çš„设计æ–ÒŽ(gu¨©)¡ˆåQŒä‹É船体¾l“构在满‘›_¼ºåº¦å’Œ½E›_®šæ€§è¦æ±‚çš„åŒæ—¶åQŒè¾¾åˆ°é‡é‡è½»ã€æˆæœ¬æ•ˆç›Šé«˜çš„ç›®æ ‡ã€?/span>
9. 验è¯ä¸Žæµ‹è¯•:(x¨¬)最åŽï¼Œè®¾è®¡éœ€è¦é€šè¿‡å®žé™…的模型测试或全尺寸试验æ¥éªŒè¯æœ‰é™å…ƒåˆ†æžçš„准确性和å¯é 性ã€?/span>
应用案例
1. 船舶轴系设计优化
使用Abaqus软äšg建立船舶轴系ä¸é—´è½´çš„æ¨¡åž‹åQŒé€šè¿‡æœ‰é™å…ƒæ–¹æ³•计½Ž—èáu法兰˜q‡æ¸¡å¤„的应力集举pÀL•°åQŒåƈ分æžå…¶ä¸Žè½´ç³»æ‰æŒ¯è®¡ç®—¾l“果之间的关¾p…R€‚ç ”½I¶è¡¨æ˜Žï¼Œç›¸æ¯”于å•圆弧˜q‡æ¸¡åQŒé‡‡ç”¨ä¸‰ŒDµå¼åœ†å¼§˜q‡æ¸¡å¯ä»¥æ˜¾è‘—å‡å°åº”力集举pÀL•°åQŒæé«˜èˆ¹èˆ¶èáu¾p»è®¾è®¡çš„åˆç†æ€§ã€?/span>
2. 船体¾l“构设计
利用Ansys有é™å…ƒåˆ†æžåã^å°æž„建全èˆÒŽ(gu¨©)¨¡åž‹ï¼Œé€šè¿‡æ’值和¾|‘æ ¼åˆ’åˆ†æ–ÒŽ(gu¨©)³•划分模型¾|‘æ ¼åQŒåƈ在ä¸åŒè²èähƒ…况下åQŒæ¨¡æ‹Ÿå’Œæ ¡æ ¸èˆ¹èˆ¶æ¨¡åž‹çš„æŠ—æŸç¨‹åº¦ä»¥åŠæ‰¿è½½å¼ºåº¦ã€‚è¿™¿U方法å¯ä»¥èŽ·å–ä¸åŒè²è·ä¸‹èˆ¹èˆ¶ä¸åŒ¾l“构部ä½çš„应力分布结果,òq¶å¯¹èˆ¹èˆ¶¾l“æž„ž®ºå¯¸˜q›è¡Œä¼˜åŒ–åQŒä»¥æé«˜èˆ¹èˆ¶¾l“构的承载性能和整体质é‡ã€?/span>
3. 船体¾l“构的æžé™å¼ºåº¦å’Œç–²åгç‰ÒŽ(gu¨©)€§ç ”½I?/span>
åŸÞZºŽæœ‰é™å…ƒåˆ†æžæŠ€æœ¯ï¼Œå¯¹èˆ¹èˆ¶ç»“构的æžé™å¼ºåº¦å’Œç–²åŠ›_¼ºåº¦è¿›è¡Œä»¿çœŸï¼Œä»¥æ”¹å–„船舶结构的æžé™å’Œç–²åŠ›_¼ºåº¦è®¾è®¡ã€‚分æžä¸è€ƒè™‘äº†èˆ¹ä½“ç»“æž„åœ¨çŸæ—¶é—´å†…å—到的作用力åQŒä»¥åŠææ–™çš„åº”åŠ›-应å˜å…³ç³»å’Œç–²åŠ³ç‰¹æ€§ã€?/span>
4. èˆ¹ä½“åž‹çº¿å¤šç›®æ ‡ä¼˜åŒ–è®¾è®?/strong>
采用CFD技术结åˆè‡ªç”±å˜å½¢æ–¹æ³•(F(tu¨¢n)FDåQ‰å¯¹èˆ¹ä½“型线˜q›è¡Œä¼˜åŒ–设计åQŒç›®æ ‡æ˜¯æœ€ž®åŒ–船体在特定弗力_¯d敎ͼˆF(tu¨¢n)r=0.26åQ‰ä¸‹çš„æ€»é˜»åŠ›ç³»æ•îC»¥åŠæé«˜æ¡¨ç›˜é¢ä¼´æµçš„å‡åŒ€åº¦ã€‚通过优化½Ž—法如NSGA-â…¡å’Œ˜q‘似模型如Kriging模型åQŒå®žçŽîCº†èˆ¹ä½“åž‹çº¿çš„å¤šç›®æ ‡ä¼˜åŒ–ã€?/span>
5. 船舶设计与性能优化案例分æž
åœ¨èˆ¹èˆ¶è®¾è®¡åˆæœŸï¼Œé‡‡ç”¨å…ˆè¿›çš„船舶设计èÊY件和技术模拟ä¸åŒè®¾è®¡æ–¹æ¡ˆçš„æ€§èƒ½è¡¨çްåQŒæ‰¾å‡ºæœ€ä¼˜çš„设计æ–ÒŽ(gu¨©)¡ˆã€‚æ€§èƒ½ä¼˜åŒ–åŒ…æ‹¬å¯¹èˆ¹èˆ¶è®¾è®¡å‚æ•°çš„调整åQŒä»¥æé«˜èˆ¹èˆ¶çš„航行速度ã€ç¨³å®šæ€§å’Œç‡ƒæÑa效率åQŒä»Žè€Œå‡ž®‘è¿è¥æˆæœ¬åƈ廉™•¿ä½¿ç”¨å¯¿å‘½ã€?/span>
˜q™äº›æ¡ˆä¾‹å±•示了有é™å…ƒåˆ†æžåœ¨èˆ¹èˆ¶è®¾è®¡ä¸çš„å¤šæ ·åŒ–åº”ç”¨åQŒä¸ä»…å¯ä»¥ä¼˜åŒ–船体结构设计,æé«˜èˆ¹èˆ¶æ€§èƒ½åQŒè¿˜èƒ½åœ¨è®¾è®¡é˜¶æ®µé¢„测和解å†Ïx½œåœ¨çš„¾l“构问题ã€?/span>