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2006年4月,国际船级社协会(IACS)颁布了共同结构规范(CSR),以统一各船级社对船舶结构规范的差异和安全标准。CSR分为双壳油船共同结构规范和散货船共同结构规范。由于两本规范由不同的船级社成员编订,所以技术路线、技术背景和许多共性方面都存在差异。为了协调统一两本规范存在的差异,IACS编订了油船和散货船协调共同结构规范(HCSR),并根据IMO目标型船舶建造标准(GBS)的要求,对一些条款进行了补充和提高,内容更加全面。HCSR规范的实施,导致一个直接的现象就是船舶结构重量将有所增加。针对这一问题,本文以一艘满足CSR载重量308,000吨的大型油船为例,以HCSR为基础,对其进行轻量化设计研究,研究的主要内容包括:(1)根据HCSR的直接计算准则,对大型油船舱段模型进行有限元直接计算,分别校核屈服、屈曲强度,通过计算结果分析HCSR对油船结构重量的影响;(2)基于HCSR规范计算法,建立中剖面结构优化设计的数学模型,以中剖面截面积最小为目标,使其满足规范设计中船体梁强度、船体局部尺度和细长比要求等条件,分别采用多岛遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法对船舶中剖面的纵向结构进行优化设计;(3 )基于HCSR直接计算法,对舱段结构进行优化设计,采用MSC.Patran建立三舱段有限元模型,运用通用优化软件Isight集成MSC.Patran/Nastran,建立舱段整体优化的数学模型,以中间舱结构重量最轻为目标,使其满足直接计算中屈服强度、屈曲强度的要求,采用多岛遗传算法对船体结构进行优化设计;(4)探索性研究了应力均匀化对船舶重量的影响,但未得出具体的对应关系,需在后续工作中继续研究。