大型消防船局部關(guān)鍵結(jié)構(gòu)有限元分析與優(yōu)化.pdf

1、近年來人類的海上活動逐漸頻繁，與此同時(shí)也增加了發(fā)生海難事故的可能性。作為海上和港口消防救援的主力軍，執(zhí)行此項(xiàng)任務(wù)的消防船必須具備完善的消防和救援功能。消防船除了對于自身的設(shè)計(jì)需要具有良好的穩(wěn)性和操縱性，對于消防能力，需要達(dá)到規(guī)定的對外消防能力等級。在進(jìn)行消防船的設(shè)計(jì)工作時(shí)，上層建筑的一些關(guān)鍵局部結(jié)構(gòu)需要特別注意，比如駕駛室窗框和消防水炮的基座。駕駛室窗框的布置情況關(guān)系到駕駛室的駕駛環(huán)境，同時(shí)也關(guān)系到甲板室的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;而消防水炮基座是消防

2、炮載荷的主要承受者，其結(jié)構(gòu)性能影響著消防作業(yè)是否能夠順利進(jìn)行。然而由于消防船上駕駛室窗框和消防水炮基座的結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性，設(shè)計(jì)過程中必須要考慮兩者之間的相互影響，尤其對于大型消防船而言。本文所做主要研究工作如下:
　　(1)優(yōu)化大型消防船駕駛室窗框型式和消防水炮基座結(jié)構(gòu)，前者在保證安全性的同時(shí)提高駕駛室的透光率，從而改善駕駛室駕駛條件;后者尋求最優(yōu)的基座結(jié)構(gòu)型式，使得安全性與經(jīng)濟(jì)性達(dá)到平衡。
　　(2)采用有限元分析法和多參數(shù)優(yōu)化

3、方法，對于窗框結(jié)構(gòu)型式優(yōu)化階段，根據(jù)“落地式窗框用于消防船駕駛室“的假設(shè)，采用兩艘消防船進(jìn)行了可行性驗(yàn)證，分析結(jié)果肯定了之前的假設(shè)，即落地式窗框用于消防船駕駛室是可行的。
　　(3)在進(jìn)行消防水炮基座結(jié)構(gòu)優(yōu)化階段，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了這種特殊結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用多參數(shù)優(yōu)化方法，通過擬合三維曲面函數(shù)得出了最佳錐度函數(shù)，并在實(shí)船模型上驗(yàn)證了其有效性，因此在今后的消防水炮基座的設(shè)計(jì)與優(yōu)化過程中可以以此函數(shù)作為參考資料。