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申请/专利权人：山东产研先进材料研究院有限公司
摘要：本发明涉及一种海洋结构物的一体化设计方法，属于海洋结构物领域，综合了优化设计、计算流体力学、耐波学、流固耦合、材料力学、动力学、复合材料力学、疲劳可靠性、制造工艺学等学科知识，以钢铁、纤维增强复合材料为主要材料，进行多学科多目标的材料、结构、性能、制造一体化设计。相比于传统的串联式设计流程，本发明可以实现多部门的并行设计和模块化设计，降低设计成本，提高工作效率。
主权项：1.一种海洋结构物的一体化设计方法，其特征在于，包括：建立海洋结构设计专家知识库，基于该知识库建立海洋结构物的概念设计模型，以复合材料和钢材为材料，对结构模型中复合材料区域和钢材区域进行区域分割处理，得到分割模型；两个区域的体积满足式1的关系： 式中，Ec为复合材料的平均纵向弹性模量，Es为钢材的弹性模量，Vci为第i个复合材料区域的体积，Vsj为第j个钢材区域的体积，ωi为第i个复合材料区域的加权因子；确定海洋结构物的应用海域的浪、流、风载荷的功率谱，换算得到结构所受的时域载荷，对所述分割模型进行拓扑优化，得到拓扑优化结果；根据拓扑优化结果，建立海洋结构物的精细化模型，对复合材料区域和钢材区域进行精细化划分；采用海洋结构物的精细化模型进行多工况仿真模拟；对仿真结果进行灵敏度分析，确定对性能影响大的敏感设计参数；以所述敏感设计参数作为自变量，以成本、可制造工艺性、浮动稳定性作为约束条件，构建材料重量最小、强度刚度最大、水动力性最优、使用寿命最长的多目标函数，进行多目标优化计算，获得非劣解集；以强度最大和稳定性最好为条件来筛选出最终的参数结果；采用结构物模型的水池实验，测试结构的变形和水动力性性能，对参数模型进行验证，判断是否满足设计要求，如果满足，则输出参数模型，进行生产建造；如果不满足，则对分割模型进行修改，重复后续步骤，直至满足设计要求。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 山东产研先进材料研究院有限公司 一种海洋结构物的一体化设计方法
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