基于有限元分析的自升式平臺桁架腿選型優(yōu)化設計.pdf

1、桁架腿以其透空式結構，有效降低了結構重量和波流載荷，成為自升式平臺最為常見的樁腿結構型式。對現(xiàn)有平臺結構分析表明，桁架腿的拓撲型式、結構形狀和構件尺寸設計對平臺的結構響應有重要影響。因此，優(yōu)化技術必將成為改進樁腿結構設計的重要工具。
　　 本文研究了桁架腿結構選型優(yōu)化設計的理論與數值方法，建立了復雜環(huán)境下桁架腿結構的多約束條件的設計模型，并深入研究了在復雜海洋環(huán)境作用下的桁架腿自升式平臺結構響應的分析技術以及大規(guī)模優(yōu)化設計問題的

2、模型和求解方法。
　　 首先，本文對自存工況下的某自升式平臺進行了靜力分析，并根據規(guī)范對桁架腿結構進行了校核。結果表明，構件的強度和穩(wěn)定性均滿足要求，而且有較大儲備，對桁架腿結構進行優(yōu)化設計是可行且必要的。
　　 在靜力分析基礎上，本文利用APDL語言建立了K型、X型和inv-K型三種型式桁架腿參數化設計模型，并根據規(guī)范給出了強度、剛度、穩(wěn)定性等約束在ANSYS優(yōu)化中的合理描述形式。優(yōu)化過程中，針對兩層設計變量耦合困難的