大型消防船局部關鍵結構有限元分析與優(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)行此項任務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計需要具有良好的穩(wěn)性和操縱性，對于消防能力，需要達到規(guī)定的對外消防能力等級。在進行消防船的設計工作時，上層建筑的一些關鍵局部結構需要特別注意，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系到駕駛室的駕駛環(huán)境，同時也關系到甲板室的結構強度;而消防水炮基座是消防

2、炮載荷的主要承受者，其結構性能影響著消防作業(yè)是否能夠順利進行。然而由于消防船上駕駛室窗框和消防水炮基座的結構關聯(lián)性，設計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構，前者在保證安全性的同時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)的基座結構型式，使得安全性與經濟性達到平衡。
　　(2)采用有限元分析法和多參數(shù)優(yōu)化

3、方法，對于窗框結構型式優(yōu)化階段，根據(jù)“落地式窗框用于消防船駕駛室“的假設，采用兩艘消防船進行了可行性驗證，分析結果肯定了之前的假設，即落地式窗框用于消防船駕駛室是可行的。
　　(3)在進行消防水炮基座結構優(yōu)化階段，通過實驗數(shù)據(jù)分析了這種特殊結構的力學性能，根據(jù)實驗數(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)，并在實船模型上驗證了其有效性，因此在今后的消防水炮基座的設計與優(yōu)化過程中可以以此函數(shù)作為參考資料。