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《天津大学》 2010年
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复杂产品多学科优化方案设计理论及方法研究

朱殿华  
【摘要】: 设计方法学和数字化设计的发展,使得复杂产品方案设计的数字化、集成化及其优化成为当前学术界的研究热点。其中,复杂产品的集成分析、过程建模、多学科协同求解策略及数据管理技术是研究与应用的重点,本文就相关问题进行了系统研究,具体研究工作为以下几方面: 1.针对复杂产品方案设计要求以及设计过程中的多学科交叉问题,系统分析了多学科优化设计(Multidisciplinary design optimization, MDO)框架体系特征,研究并构建了基于MDO的复杂产品方案设计理论框架。具体体现为包括设计需求,传统设计、MDO、方案验证以及软件平台在内的模块化集成分析框架。该框架具有集成化、自动化和综合优化的特点。 2.针对复杂产品建模过程的复杂性,研究并构建了复杂产品多学科优化方案设计过程模型。将复杂产品的建模过程分为结构生成和综合设计两个并行过程,采用本体理论定义了复杂产品多学科优化过程中的本体类和本体结构,采用UML活动图描述了复杂产品多学科优化全建模过程,体现了建模理论的正确性和建模过程的可行性。 3.针对多学科优化寻优策略的多样性和复杂性,对典型寻优策略进行了定量比较,从算例构造上分析了多学科优化算法构造的统一形式,进而通过算例的不断改进,研究确定各类寻优策略的适用范围和条件,为复杂产品多学科优化过程中选择和应用寻优策略提供了依据;从大系统分解协调理论、近似技术、数据库技术和集成工具软件发展的角度,提出了面向复杂产品MDO的寻优策略及控制机制。 4.针对复杂产品多学科优化过程中信息交换的复杂性,提出采用工具集成软件、面向对象语言和数据库技术构建智能化、集成化、多学科优化的复杂产品工程设计环境的设计理念。定义了复杂产品工程设计的数据模型,建立了高效的数据交换和数据映射机制,从而有效降低了多学科优化过程中数据取值的不一致性和数据交换的复杂性。通过建立应用数据库的产品设计体系,实现了复杂产品多学科优化方案设计的数据流程。 5.基于上述理论研究,以水轮发电机为结合点,进行了电机设计过程中电磁、通风、散热学科及学科间耦合问题的研究,建立了多学科优化数学模型,进行了方案综合优化设计与数值计算验证,开发建立了水轮发电机多学科优化软件平台,从而提高了水轮发电机的设计质量和效率,也证明了本文研究工作的有效性和适用性。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB472

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 林康;基于仿真驱动的大型亚声速后掠翼的设计评估与优化研究[D];河北工业大学;2011年
2 樊刚强;复杂产品协同设计过程建模关键技术研究[D];沈阳理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王书河,何麟书,张玉珠;飞行器多学科设计优化软件系统[J];北京航空航天大学学报;2005年01期
2 王晓青;王小军;;多学科优化技术及其算法[J];导弹与航天运载技术;2007年01期
3 张国庆;夏安邦;;面向用户的智能建模系统[J];东南大学学报;1992年02期
4 丁俊武;韩玉启;郑称德;;公理化设计与TRIZ的比较研究及其集成模型[J];中国工程科学;2006年05期
5 张路军;;公理化设计理论与TRIZ集成的设计方法研究[J];工程设计学报;2006年06期
6 廉本宁;赵晓静;檀润华;王俊杰;;基于本体的产品功能建模研究[J];河北工业大学学报;2006年02期
7 秦建军;姚燕安;刘永峰;;基于可拓逻辑的机械装置概念设计[J];哈尔滨工业大学学报;2006年07期
8 颜力,陈小前,王振国;飞行器多学科设计优化中的灵敏度分析方法研究[J];航空计算技术;2005年01期
9 蒙文巩;黄俊;;基于遗传算法的协作优化方法研究[J];航空计算技术;2006年06期
10 叶琎;曹岳辉;;基于多学科设计优化技术的飞机概念设计软件平台[J];航空计算技术;2007年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王宝兰;巴拉洛夫;潘剑怀;;含各向异性介质的三维不均匀涡流场有限元法计算[J];安徽工学院学报;1988年04期
2 张启寿;;离心泵的汽蚀现象[J];安徽化工;2010年01期
3 宋建华;张红卫;;钡钨阴极中钡的供应机制研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年01期
4 徐振法;王银凤;唐铃凤;;离心式杂质泵蜗壳内部流场数值模拟[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年01期
5 朱达荣;朱卫国;;低速高扭矩永磁直流电机的设计及参数解析计算[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年04期
6 丁士杰;冯守志;;简放工作面采空区自燃三带观测及数值模拟研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年06期
7 宫彬彬;高洪波;钱稷;;温室侧窗开窗形式对流量系数取值的影响[J];安徽农业科学;2009年20期
8 马景林;韩志萍;叶剑芝;周先汉;;蜂蜜喷雾干燥过程的模拟与仿真[J];安徽农业科学;2011年02期
9 陈建;张明;史志鹏;何婷婷;;丁坝对弯道水流紊动的影响[J];安徽农业科学;2012年06期
10 刘晶;;混合弯管湍流的数值模拟[J];鞍山科技大学学报;2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姚寿广;赵晟辰;肖民;司品顺;;基于ISIGHT的柴油机连杆多学科设计优化[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
2 孙春耕;罗璟;张利;何敏;;水压双喷嘴挡板阀先导阀的CFD分析[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
3 张红旗;王璐;石磊;陈科;;数字化设计方法在军事电子装备研制中的应用[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
4 张红旗;王璐;;面向军事电子装备的数字化设计方法[A];制造业数字化技术——2006中国电子制造技术论坛论文集[C];2006年
5 李永利;周德俭;黄红艳;;基于局部灵敏度分析的挠性电路模块结构特性分析[A];2008中国电子制造技术论坛论文集[C];2008年
6 鲁建英;陈朗;;密闭空间内丙烷泄漏燃烧爆炸三维数值模拟计算[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
7 王国庆;昌旭东;付广智;;事故条件下~(239)PuO_2气溶胶微粒在室内小环境扩散的三维数值模拟[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
8 刘福生;谭鲁志;王刚;;多区域网络模型在高速列车通风系统中的应用研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
9 孙赫晨;赵静野;;流体自控振荡器的模拟研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
10 齐晓娟;田瑞;杨晓宏;李嵩;;旋转切向入流膜蒸馏装置热容腔CFD的数值模拟[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王成龙;复杂机电系统统一建模与仿真技术研究[D];山东科技大学;2010年
2 戴萍;气膜孔几何结构对涡轮叶片气膜冷却的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 李方义;区间非概率多目标优化设计方法及其在车身设计中的应用[D];湖南大学;2010年
5 吕艳玲;超高压发电机失磁过程的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
6 邓建新;挤压铸造成形系统的研究[D];华南理工大学;2010年
7 王春林;旋流自吸泵设计及内部流动研究[D];江苏大学;2010年
8 付强;1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究[D];江苏大学;2010年
9 杨陈;低噪声轻量化单缸柴油机的虚拟设计技术研究[D];浙江大学;2009年
10 游颖;客车信息集成控制系统配置设计中的分解技术研究[D];武汉理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王高飞;通风方式对气流组织和室内空气品质的模拟研究[D];河南理工大学;2010年
2 王发辉;基于FLUENT的干法磁分离机理的数值模拟[D];河南理工大学;2010年
3 侯建军;高温矿井热环境数值模拟及热害控制技术研究[D];河南理工大学;2010年
4 王春磊;输送石灰石悬索桥钢索塔抗风性能研究[D];山东科技大学;2010年
5 刘欣丽;液压支架双伸缩立柱承载特性研究[D];山东科技大学;2010年
6 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
7 苏超;变压吸附管道流体动力学特性研究[D];山东科技大学;2010年
8 王珺;山区风特性参数与自锚式悬索桥的静风稳定性研究[D];山东科技大学;2010年
9 殷慧;机器人假肢功能设计与分析[D];山东科技大学;2010年
10 梁鹏飞;基于数字化功能样机的炸药破碎机性能分析[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵海,马殿富,怀进鹏,李巍,张晗立;一种基于Web的工作流系统的设计与实现[J];北京航空航天大学学报;2001年04期
2 吕建伟,易慧,刘中华;舰船设计方案评估指标体系研究[J];船舶工程;2005年04期
3 宋江敏,陈庄,韩逢庆;基于产品多生命周期工程的产品环境评价指标体系探讨[J];重庆工业管理学院学报;1999年03期
4 张亮;黄艳群;;运用层次分析法进行工业设计的方案设计评价[J];长春理工大学学报;2006年03期
5 张嘉易;王成恩;马明旭;;复杂产品设计结构模型的节点属性层次研究[J];东北大学学报(自然科学版);2009年01期
6 邓扬晨,廖家驹,章怡宁,陈文浦,孙宪学,王庆太,郦正能;面向设计的飞机翼面结构有限元自动建模技术[J];飞机设计;2002年01期
7 胡添元;余雄庆;;基于CATIA二次开发的飞翼外形参数化建模[J];飞机设计;2007年06期
8 唐璐;黄俊;武哲;;基于神经网络的协作优化方法在飞机总体设计中的应用[J];飞机设计;2009年02期
9 徐路宁,张和明,张永康;设计结构矩阵在复杂产品协同设计过程的应用[J];中国工程科学;2005年06期
10 陈曦;宋宇波;王执铨;吴慧中;;复杂产品虚拟样机综合集成型决策支持系统研究[J];中国工程科学;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 陈晓波;李君龙;肖田元;;面向复杂产品设计的协同仿真优化理论、方法及应用[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
2 李伯虎;王鹏;柴旭东;邸燕强;燕雪峰;;复杂产品虚拟样机协同仿真建模技术及规范研究[A];2003年全国系统仿真学术年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 余本功;复杂产品开发过程建模与管理研究[D];合肥工业大学;2011年
2 陈琪锋;飞行器分布式协同进化多学科设计优化方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
3 晏飞;复合材料翼面结构综合优化设计技术研究[D];西北工业大学;2001年
4 金海波;复合材料飞机结构综合优化设计系统研究[D];南京航空航天大学;2003年
5 李旭宇;复杂机电耦合系统的并行设计方法研究[D];中南大学;2004年
6 陈波;采用Green-Naghdi方程数值研究浅水船波[D];华中科技大学;2004年
7 杨煜俊;网络化协同产品开发理论及其关键技术研究[D];华中科技大学;2005年
8 孙世霞;复杂大系统建模与仿真的可信性评估研究[D];国防科学技术大学;2005年
9 蒋增强;产品协同开发过程管理的关键技术研究[D];合肥工业大学;2006年
10 张静;基于粗糙集理论的数据挖掘算法研究[D];西北工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王奕;基于AHP法的住宅小区规划设计方案评价方法研究[D];浙江大学;2004年
2 石波;飞机总体设计优化及软件开发[D];西北工业大学;2005年
3 田固;装甲车辆概念设计方案评价指标体系建立与系统实现[D];大连理工大学;2005年
4 王小妮;联接翼飞机结构重量分析与气动/结构一体化设计[D];南京航空航天大学;2005年
5 蒋余芬;基于虚拟样机技术的柔性机翼协同仿真与应用[D];清华大学;2006年
6 金华;基于仿真的卷弧翼弹弹翼优化设计[D];国防科学技术大学;2006年
7 邹丽;协同设计中过程管理系统的研究[D];中南大学;2007年
8 赵周鹏;基于ISIGHT的无人机机翼气动与结构协同优化研究[D];南京航空航天大学;2007年
9 李晨;15厘米固定翼微型飞行器总体设计与性能分析[D];南京航空航天大学;2007年
10 张艳江;基于CFD/CSD的机翼非线性气弹分析[D];南京航空航天大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何麟书,王宏启;支持并行工程的方案设计研究[J];北京航空航天大学学报;1999年06期
2 韩晓建,邓家褆;机械产品设计的过程建模[J];北京航空航天大学学报;2000年05期
3 王书河,何麟书,张玉珠;飞行器多学科设计优化软件系统[J];北京航空航天大学学报;2005年01期
4 王幼复,高镇同;论“健壮设计”──产品设计的新观念[J];北京航空航天大学学报;1994年04期
5 孙正兴,丁秋林,洪涛;基于特征的工程机械CAD系统设计和研究[J];工程机械;1996年06期
6 赵燕伟,刘海生,张国贤;基于可拓学的设计方案进化推理方法[J];中国工程科学;2003年05期
7 黄旗明,潘云鹤;产品设计中技术创新的思维过程模型研究[J];工程设计;2000年02期
8 陈树勋,陈伟军;在互联网上进行结构系统协同优化的信息交流与进程调控[J];工程设计学报(机械·设备和仪器的开发技术);2002年05期
9 张志远,何川,张鹏;运用TRIZ理论解决新产品开发中的冲突[J];工程设计学报;2003年04期
10 唐敦兵,李东波,张世琪;基于“Z”字形映射的并行设计研究[J];工程设计;1999年02期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王晓鹏;遗传算法及其在气动优化设计中的应用研究[D];西北工业大学;2000年
2 陈小前;飞行器总体优化设计理论与应用研究[D];国防科学技术大学;2001年
3 陈琪锋;飞行器分布式协同进化多学科设计优化方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
4 李国喜;快速研制系统、技术及应用研究[D];国防科学技术大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 郭健;多学科设计优化技术研究[D];西北工业大学;2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李金从,邓家禔;多学科优化集成设计框架[J];现代制造工程;2003年03期
2 朱自强,李海明,李津,吁日新;双学科(气动/电磁)优化中的遗传算法研究[J];中国科学E辑;2003年05期
3 刘蔚,崔维成;多学科设计优化:载人潜水器设计的一种新工具(英文)[J];船舶力学;2004年06期
4 潘雷;谷良贤;;分块响应面法研究[J];计算机工程与应用;2009年19期
5 ;结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009召开[J];计算机辅助工程;2009年04期
6 何烈堂,曾庆华;MAV气动外形优化设计[J];航空计算技术;2002年04期
7 陈建江,肖人彬,钟毅芳;战术导弹方案设计智能优化系统的研究[J];计算机集成制造系统-CIMS;2004年08期
8 陈亚洲;高亮;周驰;;基于粒子群优化和协同优化的多学科设计优化研究[J];机械科学与技术;2007年04期
9 朱自强,李海明,李津,王平;空气动力学/电磁学双学科优化方法的讨论[J];中国科学E辑;2000年03期
10 李海军,邓家禔,韩明红;FIPER项目介绍[J];航空制造技术;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘蔚;;基于试验设计分析的多学科优化方法在AUV概念设计中的应用[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
2 张忠祥;吴宗成;朱自强;;大型客机的多学科优化设计[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
3 朱自强;王晓璐;吴宗成;陈泽民;;民机的一种新型布局形式——翼身融合体飞机[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年
4 贾海朋;曹洪娜;张永存;刘波;刘书田;;基于单元进化的LSM拓扑优化[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
5 王希诚;;多学科优化中的黑箱方法[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
6 何贵;周雄辉;张质良;;铝合金半固态成形二次加热工艺参数多学科优化[A];第十届全国青年材料科学技术研讨会论文集(C辑)[C];2005年
7 郑诚行;;连翼布局飞机与一体化设计[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集(上册)[C];2004年
8 周盛强;向锦武;;进化合作博弈在飞机总体优化中的应用[A];第二届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2006年
9 阮雪榆;周雄辉;崔振山;赵震;陈军;;数字化制造技术及其在船舶智能设计与优化中的应用[A];2006中国数字化造船论坛论文集[C];2006年
10 田锋;;协同研发技术新进展[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 索阿娣;发扬技术民主 提升总体能力[N];中国航天报;2009年
2 ;UML一统天下[N];计算机世界;2002年
3 记者 钱炜;复杂产品有了数字化研发平台[N];科技日报;2009年
4 本报记者 张翼;比雅全球获得霸菱亚洲4200万美金私募投资[N];机电商报;2009年
5 记者/邓萍;贵糖:甘蔗压榨实现全自动化控制[N];广西日报;2004年
6 ;构筑集团信息化协同平台 加速航空工业现代化步伐[N];中国航空报;2009年
7 四川托普信息技术职业学院软件研究所所长 柏晓旭;用IPO图设计酒店前厅管理系统[N];计算机世界;2009年
8 栾玲 赵培;索为高科:集成设计平台的开拓者[N];中国高新技术产业导报;2011年
9 赵健;工程量图形计算软件的选择[N];中华建筑报;2002年
10 CPW记者 秦建秀 ;变,变,变——方案商与客户的博弈[N];电脑商报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱殿华;复杂产品多学科优化方案设计理论及方法研究[D];天津大学;2010年
2 陈飚松;热传导与结构耦合系统的灵敏度分析及优化设计[D];大连理工大学;2002年
3 曹鸿钧;基于凸集合模型的结构和多学科系统不确定性分析与设计[D];西安电子科技大学;2005年
4 丁彦闯;铁路车辆结构多层面优化设计研究及典型应用[D];大连交通大学;2008年
5 杨卓懿;无人潜器总体方案设计的多学科优化方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
6 席睿;近距离飞行器翼面的气动优化设计[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
7 刘蔚;多学科设计优化方法在7000米载人潜水器总体设计中的应用[D];上海交通大学;2007年
8 吴宝贵;基于仿真分析的复杂机械产品多学科设计优化方法研究[D];大连理工大学;2008年
9 苏子健;多学科设计优化的分解、协同及不确定性研究[D];华中科技大学;2008年
10 张晓平;WSN移动目标的LSSVR回归建模定位理论与算法[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡燕华;基于二维模型的发动机总体设计多学科优化方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 何玉;VC和STK的集成在卫星多学科优化中的研究与应用[D];中国地质大学(北京);2009年
3 袁博;某机载电子设备多学科优化设计应用研究[D];电子科技大学;2009年
4 赵周鹏;基于ISIGHT的无人机机翼气动与结构协同优化研究[D];南京航空航天大学;2007年
5 乔晖;基于三场耦合的电子设备吸波材料优化设计[D];西安电子科技大学;2009年
6 张文旭;基于EEDI的集装箱船波浪中船型多学科优化[D];武汉理工大学;2012年
7 潘雷;某型地空导弹的多学科设计优化研究[D];西北工业大学;2007年
8 湛岚;大型客机外形参数化与机翼气动结构多学科优化[D];南京航空航天大学;2009年
9 杜吉旺;基于工程估算的多目标优化[D];上海交通大学;2011年
10 李波;基于多学科的飞行器并行工程支撑技术的研究[D];国防科学技术大学;2005年
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