文章标题：船舶海运条件下上部组块运输固定装置优化研究

文章作者：徐建文
关 键 字：上部组块运输固定装置；一体化设计；动态响应；节能设计
文章摘要：本文针对传统船舶海运条件下上部组块运输固定装置（DSF）存在的设计保守、材料冗余问题，以实现绿色节能设计为目标，开展了基于流固耦合的一体化设计与动态响应优化研究。通过融合三维势流理论与有限元方法，构建了“船舶-DSF-上部组块”全耦合数值模型，系统分析了典型海况下的系统运动响应与结构应力分布，明确了横浪工况下由横摇惯性力引起的水平剪切力是主要控制载荷。在此基础上，以结构重量最小化为目标，采用尺寸与拓扑两级优化策略对DSF进行精细化设计。优化结果表明，在完全满足强度、屈曲稳定性及疲劳寿命安全规范的前提下，成功将DSF结构重量降低了14.2%，有效减少了钢材消耗与运输能耗。本研究为海洋工程大型装备的节能化运输提供了系统的理论分析方法和可行的工程优化设计范式。