摘要：以有/无阻振质量组合结构基座与钢结构基座设计为例,选择振级落差作为减振评价指标,以结构重量为目标函数,考虑振级落差和应力等约束条件进行动力学优化设计比较分析.建立了相应结构动力学优化数学模型,并采用Kriging代理模型和遗传算法进行求解.结果表明:组合基座比钢基座具有更好的隔振效果;复合材料的引入对减振作用最大;阻振质量在基座减振中也有一定效果;采用优化设计方法是组合基座设计的必要手段.

摘要：探究了拓扑优化设计方法在水下耐压结构设计中的应用。与固定载荷作用下结构的优化设计相比,此类问题需要正确地确定压力作用面。在拓扑优化过程中,利用变密度法得到的中间结构拓扑实际上可以看成是灰度图。基于此,提出了基于图像分割技术的压力加载面搜索方法,并利用距离正规化水平集方法(DRLSE)检测图像边界。利用数值算例验证了方法的有效性,并研究了静水压力作用下结构的拓扑优化设计问题。在给定材料约束的前提下,研究了不同边界条件下耐压壳体的最小柔顺度及最优结构拓扑形式。优化结果说明了该方法在多球交接耐压壳结构形式优化设计及复杂边界条件下耐压结构新形式探索中的工程应用价值。

摘要：研究了海上风电三脚架支撑结构的随机性优化分析。与陆上风电相比,海上风电支撑结构成本较大,而支撑结构受到复杂载荷作用,且其海上维修、安装费用较大,在设计中必须要考虑支撑结构在海洋环境下的安全可靠性。因此采用了随机性动力优化设计的方法一方面降低了成本,另一方面充分考虑了海上风电工作过程中由于随机性因素引起的安全性问题。首先考虑了风、浪、流及地震载荷作用,对海上风电支撑结构进行了整体动力分析,确定结构随机性优化的响应约束条件。然后通过实验设计的方法简化设计变量,通过代理模型的方法构造变量与响应之间的数学模型。最后在代理模型基础上采用全局优化算法对海上风电支撑结构进行随机性优化。优化后的三脚架支撑结构在满足强度与刚度设计要求下即节省了一定的成本又提高了结构的可靠性。研究算例表明,所提出的海上风电支撑结构的随机性动力优化分析研究具有可行性。

摘要：基于零兴波阻力理论,提出了一种非常规的S曲线形小水线面双体船(SWATH),其片体关于船中对称,单片体有一定艏向偏角.基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程黏流理论对设计进行求解验证,给出了设计的非常规SWATH静水中阻力性能.与常规带有鱼雷体状潜体的SWATH相比,设计的S形非常规SWATH不仅在低航速下(弗劳德数Fr=0.3)具有较低的阻力,在高速下(Fr≥0.8)也具有绝对的低阻优势.

摘要：鉴于聚合物材料制作的弯曲加强器非线性特性显著,传统频域疲劳分析方法已不适用,而疲劳强度是弯曲加强器设计关键难点,建立了弯曲加强器分析的数学模型,给出了基于数学模型的弯曲加强器疲劳分析方法.从整体到局部进行时域疲劳分析,对影响弯曲加强器疲劳性能的参数进行敏感性分析,讨论了各个参数对弯曲加强器疲劳性能的影响.文中提出的方法和所得的结论可为深海脐带缆弯曲加强器分析设计提供参考.

摘要：利用蜂窝多孔材料良好的抗冲击吸能特性,改进面内刚度较低难以承载缺点,设计具有宏观负、正泊松比效应的新型船用抗冲击与低频隔振性能兼顾的蜂窝基座。调节内外圆环封板、上下面板刚度可调节蜂窝基座的固有频率及承载性能;调节蜂窝胞元壁厚、胞元角度及层数可调节基座抗冲击特性及低频隔振性能。研究保持蜂窝芯总质量不变的蜂窝层数及胞元壁厚对基座隔振性能及抗冲击性能影响,给出蜂窝胞元壁厚对基座强度、固有频率、振级落差及抗冲击性影响曲线。

摘要：基于双频激励预测深海钢悬链立管(SCR)Hill不稳定性,即参量共振问题.根据Vandiver理论,将SCR等效转化为顶张力立管(TTR),以多频叠加函数模拟真实外激励,基于多频激励动力学方程得到Hill方程.分析基于多频激励的特殊情形,即双频激励预测系统参量稳定性特性,并以此评估工程中SCR的Hill不稳定性.结果表明:多频激励更能准确预测实际外激励,其预测是探究SCR参量稳定性的关键,相应激励函数的选取决定SCR的设计安全.

摘要：依托NPL 4b船型的实验数据，分别验证了基于STF切片理论和雷诺平均Navier～Stokes（RANS）方法计算程序的可信度．采用带尾端修正的STF切片法计算并分析了4种不同艏柱船型的高速船舶在顶浪、Froude数为0．8、遭遇频率为2～20rad／s条件下航行时的耐波性能，采用RANS方法得到在设计航速和波长为1．5倍船长的顶浪规则波中船舶运动的时历曲线，建立了顶浪规则波中，船体周围的兴波特性和船舶本身深沉、纵摇与船舶阻力（摩擦阻力和剩余阻力）的关系．同时，讨论了4种不同艏柱船型的水动力性能的优劣及其适用的对象船舶．结果表明，在高速航行中，NPL 4b母型船的摩擦阻力较小，斧头型艏船的兴波性能最佳，穿浪体型艏船在波浪中的总阻力最小．

摘要：基于三维势流理论,根据间接时域法开发随机海况下多体运动时域耦合计算程序,研究多体水动力相互干扰对波浪中浮体运动的影响。对随机波浪中浮托安装半潜平台时运输船与半潜平台的运动响应进行多体时域耦合计算,对比分析有无相互干扰时浮体运动时历、统计值和频谱。结果表明,由于水动力相互干扰的影响,在不同浪向中浮托安装时运输船与半潜平台各方向的运动都有不同程度的增大或减小。由于半潜平台对运输船的遮蔽效应,水动力相互干扰对平台运动的影响更加明显。同时,还研究了海浪周期对安装中浮体运动的影响,可为海上浮托安装工程设计提供参考。

摘要：连续爆炸冲击现象在重大爆炸事故中经常出现,这对防护结构的性能提出更高要求。该研究对负泊松比超材料防护结构在连续爆炸冲击作用下的抗爆性能开展研究。首先,探讨了连续爆炸载荷的特点及作用方式。其次,采用数值仿真方法分析了海洋平台的负泊松比超材料防爆墙和负泊松比超材料双层横舱壁在连续爆炸冲击下的变形模式和应变分布,揭示了连续爆炸冲击下该类超材料结构的二次变形规律和毁伤机理。研究发现,内爆和外爆连续冲击载荷的作用方式并不相同,负泊松比超材料结构在连续外部及内部爆炸冲击时分别出现了局部坍塌挤压吸能、结构密实化整体弯曲等两种不同变形模式。研究结果可为防护结构连续抗爆设计提供参考。