文章标题：基于有限元分析的船型船体结构优化设计研究

文章作者：宫继萍, 王丽莉
关 键 字：有限元分析;耦合振动分析;结构刚度;人工鱼群算法;船体结构优化
文章摘要：为了在复杂载荷条件下实现结构刚度最大化，同时控制变形并满足轻量化要求，提出一种基于有限元分析的船型船体结构优化设计方法。首先，利用MAXSURF和HyperWorks建立船体有限元模型，采用PSHELL和PBEAM单元进行精细化网格划分，并通过湿模态分析评估船体耦合振动特性。其次，以结构刚度最大化为目标，结合人工鱼群算法对船体结构展开优化，通过觅食、聚群和追尾行为更新优化解，确保全局最优性。实验结果表明，所提方法在网格质量、极限弯矩和最大变形控制方面均优于传统方法，雅克比率稳定在0.8以上，极限弯矩显著提升，最大变形有效减少。该方法为船体结构优化设计提供了高效、可靠的解决方案，有助于推动我国造船业的技术进步和绿色发展。