船舶舵机基座轻量化设计

作者：佘小林; 杨德庆^*

来源：中国舰船研究, 2020, 15(01): 170-176.

DOI：10.19693/j.issn.1673-3185.01661

• 船舶
• 舵机基座
• 轻量化设计
• 尺寸优化
• 拓扑优化

[目的]研究将结构优化设计方法运用于船舶基座轻量化设计的流程及其效果。[方法]选用船舶常用舵机基座为研究对象,利用结构优化软件Hyperworks建立模型并进行优化设计。分析板厚对应力的灵敏度,通过将整体式基座改为柱状式基座并辅以尺寸优化以及拓扑优化手段,获取更为合理的基座形状、板厚分布以及减轻孔位置,从而最终获得最大的轻量化效果。[结果]结果表明:将整体式基座改为柱状式基座,能使该型基座减重12.61%;进一步进行尺寸优化后,该型基座取得了36.6%的减重效果;进行更进一步的拓扑优化后,该型基座更是取得了减重37.7%的显著效果。[结论]所提的轻量化设计流程和方法能为船舶辅助装置实际工程中的轻量化设计提供参考和思路。

• 单位
  海洋工程国家重点实验室; 上海交通大学; 建筑工程学院