一种海洋平台设备安装基座结构优化方法技术

本发明专利技术公开了一种海洋平台设备安装基座结构优化方法，以基座结构中的基座肘板、腹板和双层底的纵骨、横骨中各单元密度为优化设计变量，输出端评价点群的加速度响应幅值最小为目标函数，进行加速度响应幅值最小目标函数下基座拓扑开孔优化；以基座面板、肘板、腹板、基础结构双层底的上板和下板以及纵骨、横骨的厚度为设计变量，基座输出端评价点群的加速度响应幅值最小为目标函数，进行加速度响应幅值最小目标函数下基座拓扑加筋优化。本发明专利技术的有益效果是拓扑加筋与开孔综合优化后的双层底结构较原始结构的减振效果大幅度提高。

A structural optimization method for installation base of offshore platform equipment

The invention discloses an optimization method for the structure of the installation base of the offshore platform equipment, taking the density of each unit in the base bracket, web and the longitudinal and transverse bones of the double bottom of the base structure as the optimization design variable, and taking the minimum acceleration response amplitude of the evaluation point group at the output end as the objective function, to optimize the topological opening of the base under the minimum acceleration response amplitude objective function, and taking the base panel as the objective function The thickness of the upper plate, the lower plate, the longitudinal bone and the transverse bone of the double bottom of the foundation structure, the elbow plate, the web plate and the double bottom of the foundation structure are the design variables. The minimum acceleration response amplitude of the evaluation point group at the output end of the foundation is the objective function, and the topology reinforcement of the foundation is optimized under the objective function of the minimum acceleration response amplitude. The beneficial effect of the invention is that the vibration reduction effect of the double bottom structure after the comprehensive optimization of topological reinforcement and opening is greatly improved compared with the original structure.

【技术实现步骤摘要】
一种海洋平台设备安装基座结构优化方法
本专利技术属于海洋平台
，涉及一种海洋平台设备安装基座结构优化方法。
技术介绍
海洋平台设备安装基座用来连接设备和平台结构，既承受设备的动静载荷又传递载荷，而且对设备传递下来的动载荷起到隔离作用。因此，开展基座减振设计是振动噪声控制的关键环节之一，对降低结构振动和噪声辐射，提高平台结构安全性，改善平台上人员居住环境具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种海洋平台设备安装基座结构优化方法，本专利技术的有益效果是拓扑加筋与开孔综合优化后的双层底结构较原始结构的减振效果大幅度提高。本专利技术所采用的技术方案是以基座结构中的基座肘板、腹板和双层底的纵骨、横骨中各单元密度为优化设计变量，输出端评价点群的加速度响应幅值最小为目标函数，基座结构的体积分数以及输入端、输出端评价点群的初始加速度响应为约束条件，加速度响应幅值最小目标函数下基座拓扑开孔优化数学列式：式中，T＝[t1,t2,...,tn]T为单元拓扑优化设计变量，拓扑设计变量取值为，其取值范围为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海洋平台设备安装基座结构优化方法，其特征在于：以基座结构中的基座肘板、腹板和双层底的纵骨、横骨中各单元密度为优化设计变量，输出端评价点群的加速度响应幅值最小为目标函数，基座结构的体积分数以及输入端、输出端评价点群的初始加速度响应为约束条件，加速度响应幅值最小目标函数下基座拓扑开孔优化数学列式：/n

【技术特征摘要】
1.一种海洋平台设备安装基座结构优化方法，其特征在于：以基座结构中的基座肘板、腹板和双层底的纵骨、横骨中各单元密度为优化设计变量，输出端评价点群的加速度响应幅值最小为目标函数，基座结构的体积分数以及输入端、输出端评价点群的初始加速度响应为约束条件，加速度响应幅值最小目标函数下基座拓扑开孔优化数学列式：



式中，T＝[t1,t2,...,tn]T为单元拓扑优化设计变量，拓扑设计变量取值为，其取值范围为大于0小于等于1，WL、WU表示基座的最小重量和最大重量，aU、aL代表在所测频率区间内输入端评价点群、输出端评价点群的加速度响应幅值的最大值和最小值，fU、fL表示所测频率范围的最大值和最小值，表示在此频率下加速度响应有最大幅值；
以基座面板、肘板、腹板、基础结构双层底的上板和下板以及纵骨、横骨的厚度为设计变量，基座输出端评价点群的加速度响应幅值最小为目标函数，基座体积以及输入端、输出端评价点群的初始加速度幅值为约束条件，加速度响应幅值最小目标函数下基座拓扑加筋优化数学列式：



t0为未设置加强筋的初始厚度；
式中，T＝[t1,t2,...,tn]T为单元拓扑优化设计变量，拓扑设计变量取值为ti，t0为未设置加强筋的初始厚度，WL、WU代表基座的最小重量和最大重量，aU、aL代表在所测频率区间内评价点群加速度响应的最大值和最小值，fU、fL表示所测频率范围的最大值和最小值，k,P表示在此频率下加速度响应有最大幅值，例表示评价点A在150Hz时加速度响应幅值最大；
基座拓扑加筋与开孔综合优化：
基于以上两种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张保成，邓子伟，刘广花，王树青，张开升，王强，赵波，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：山东;37