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《西北工业大学》 2006年
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航空发动机涡轮冷却叶片多学科设计优化技术研究

虞跨海  
【摘要】:多学科设计优化技术(MDO)是针对复杂工程问题的优化提出的一种方法,充分考虑了学科之间的耦合。本文对包含了多种学科影响的航空发动机涡轮叶片设计问题进行了研究,提出了一种涡轮冷却叶片多学科设计优化的方法。 本文主要工作及结论包括: 1. 综述了国内外关于多学科设计优化技术方法的理论及工程应用的现状,对多学科设计优化技术体系做了详细的总结介绍,阐述了多学科设计优化技术体系的定义、组成及实质。 2.针对涡轮叶片多学科设计优化中涉及的多个学科的相关知识做了详细的论述和归纳,建立了各个学科的计算模型。 3.提出了一种涡轮实心叶片及直流冷却叶片的参数化建模方法。采用五次多项式构造叶片型线,在此基础上求解各叶型截面中弧线方程,通过冷却通道在叶片中弧线上的定位,得到直流冷却叶片参数化模型。 4.实现了涡轮叶片气动外形的自动优化,以涡轮等熵效率为优化目标,优化结果表明涡轮效率得到了提高。 5.提出了一种涡轮冷却叶片多学科设计优化的方法。实现了各学科之间的耦合,通过各学科计算软件在优化平台下的集成,采用模拟退火算法和序列二次规划算法相结合,以叶片内部平均温度为优化目标,实现了涡轮直流冷却叶片的自动优化设计,结果显示叶片内部平均温度有所降低,表明了该方法的实效性和有用性。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:V232.4

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 褚学征;复杂产品设计空间探索与协调分解方法研究[D];华中科技大学;2010年
2 王振峰;边界元法在气热耦合计算及冷却结构优化中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 许宏博;某燃气涡轮高压级叶栅冷却结构设计及气热耦合数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 韩绪军;涡轮叶片冷却结构参数化及带肋通道优化设计[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 陈志强;基于测量数据的叶片截面特征参数提取技术研究[D];西北工业大学;2007年
4 毛坤;某型飞机座舱罩结构强度分析与设计优化[D];西北工业大学;2007年
5 高春晓;多学科设计计算服务选择及调度方法研究[D];东北大学;2008年
6 任俊刚;叶片型面测量原理与技术研究[D];沈阳工业大学;2012年
7 曹广龙;飞机风挡部件高空服役行为预测[D];兰州理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王立刚;陈涛;朱磊;曹登庆;;叶片—双盘悬臂转子—同心型挤压油膜阻尼器系统的分岔与混沌[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 田文正;王荣桥;;基于MDO体系的涡轮叶片热-结构耦合分析[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
3 吕凤军;傅国如;陈荣;李权;;某型发动机锥齿轮断齿分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
4 曹智顺;姚建尧;王建军;;基于概率特性的航空发动机转动部件高周疲劳寿命评估技术[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
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7 虞跨海;;流热耦合下带冠涡轮叶片振动特性分析[A];力学与工程应用(第十三卷)[C];2010年
8 张森;肖先赐;;基于连分式的混沌时间序列全局预测新方法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
9 刘德林;张卫方;李春光;缪宏博;;某发动机高压二级涡轮叶片断裂失效分析[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年
10 李莹;张立新;;某特种车辆斜齿轮轮齿断裂分析[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 贺士晶;核动力装置参数优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王伟;铁路网抗毁性分析与研究[D];北京交通大学;2011年
4 赫显姆;多学科设计优化中智能算法与近似模型研究[D];华中科技大学;2011年
5 谢丽萍;基于拟态物理学的全局优化算法设计及性能分析[D];兰州理工大学;2010年
6 全靖;非凸规划问题的全局最优性条件和全局最优化方法[D];上海大学;2011年
7 夏伟怀;铁路物流资源整合优化理论与应用研究[D];中南大学;2010年
8 陈彦;铁路客运站列车过站径路与调机运用优化[D];中南大学;2010年
9 陈德良;物流网络可靠性的关键问题与应用研究[D];中南大学;2010年
10 吕良;MEMS汽车传感器设计关键技术的研究[D];北京邮电大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 靳昌田;煤炭集团物料配送优化研究[D];山东科技大学;2010年
3 娄玉冰;基于“最优激励轨迹”的工业机器人动力学参数辨识研究[D];郑州大学;2010年
4 程朗;基于多测距仪的AUV三维避碰方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 杨丽丽;冲击噪声背景下的DOA估计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 宋开胜;基于遗传算法的二维排样研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 范凡;基于激光反射法的叶片振动测量技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李筱磊;CCPM在造船项目计划管理中的应用研究[D];大连理工大学;2010年
9 陶磊;风力发电新型偏航驱动器设计与研究[D];大连理工大学;2010年
10 张雪;基于聚类的改进蚁群算法对VRPTW问题的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李全信;圆曲线的拟合方法与精度分析[J];北京测绘;2001年03期
2 杨中华;平面有限点集最小凸包集的计算方法[J];北京工业大学学报;2000年04期
3 吴宏伟,丁水汀,曹玉璋,陶智;旋转平板型叶端气膜冷却实验研究[J];北京航空航天大学学报;2001年05期
4 王浚,余建祖,庄达民,林贵平;新兴的人机与环境工程技术科学[J];北京航空航天大学学报;2002年05期
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7 洪冠新,庞健;风切变场中直升机前飞状态动态响应[J];北京航空航天大学学报;2005年05期
8 陶智;杨晓军;丁水汀;徐国强;;旋转状态下曲率对气膜与主流掺混区域的影响[J];北京航空航天大学学报;2007年02期
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10 吴宏;孟恒辉;赵振明;吴宏伟;;吹风比和曲率对旋转曲面气膜冷却效率影响[J];北京航空航天大学学报;2009年07期
中国博士学位论文全文数据库 前9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 白金泽;基于神经网络方法的鸟撞飞机风挡反问题研究[D];西北工业大学;2003年
3 罗世彬;高超声速飞行器机体/发动机一体化及总体多学科设计优化方法研究[D];国防科学技术大学;2004年
4 陈建江;面向飞航导弹的多学科稳健优化设计方法及应用[D];华中科技大学;2004年
5 王静;面向复杂产品的工业CT图像重建与分析技术[D];西北工业大学;2004年
6 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
7 张志林;飞机座舱透明件设计理论及应用[D];南京航空航天大学;2005年
8 苏生;复杂内冷透平动叶中流动与换热研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭健;多学科设计优化技术研究[D];西北工业大学;2001年
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3 任朴林;基于散乱数据的截面线生成及模型重构技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
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6 王军伟;叶片类曲面造型中的参数网格优化技术研究[D];西北工业大学;2003年
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8 王莉;武装直升机贴地飞行控制与地形跟随研究[D];南京航空航天大学;2004年
9 龚春林;多学科设计优化技术研究[D];西北工业大学;2004年
10 王鹏;鱼雷总体多学科设计优化理论与应用研究[D];西北工业大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 田琨;卜昆;董一巍;黄胜利;蒋睿嵩;;涡轮叶片精铸变形分离方法研究[J];航空制造技术;2010年20期
2 张定华;程云勇;卜昆;张顺利;;考虑弯扭变形的叶片模型配准方法[J];航空学报;2009年12期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 肖蜜;多学科设计优化中近似模型与求解策略研究[D];华中科技大学;2012年
2 林科;基于显式空间分解方法的可靠性设计优化研究[D];华中科技大学;2012年
3 蒲洪彬;基于人工免疫系统的质量功能配置研究[D];华南理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 刘勇;叶片CAD及计算机辅助测量一体化技术的研究[D];江南大学;2011年
2 刘力群;涡轮增压器压气机叶轮的逆向工程及有限元分析[D];东北大学;2009年
3 王鹏;两面顶模具热力耦合分析与缠绕张力数值模拟[D];济南大学;2008年
4 陈雪;柔性基板输送试验平台的机械设计分析与系统实现[D];华中科技大学;2009年
5 万美婷;基于面结构光的航空发动机叶片三维测量研究[D];南昌航空大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 阎绍泽,吴德隆,黄铁球,张永;空间伸展机构控制—结构一体化设计方法研究[J];中国空间科学技术;1999年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 虞跨海;岳珠峰;;涡轮冷却叶片参数化建模及多学科设计优化[J];航空动力学报;2007年08期
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3 虞跨海;王金生;杨茜;岳珠峰;;基于近似的涡轮冷却叶片外形多学科设计优化[J];机械工程学报;2011年10期
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5 李婷婷;谷良贤;;基于FIPER的导弹多学科优化设计[J];计算机仿真;2009年11期
6 王婧超;李立州;岳珠峰;;涡轮叶片的多学科设计优化系统[J];航空动力学报;2007年01期
7 文桂林;乐永祥;尹汉锋;陈学军;蒋海滨;;双气室缓冲气囊多学科设计优化[J];湖南大学学报(自然科学版);2010年07期
8 李晓斌,陈小前,张为华;多学科设计优化中搜索策略研究[J];战术导弹技术;2004年02期
9 夏显明;佘建国;刘志强;;基于分布式协同的多学科优化设计[J];机械工程师;2006年03期
10 毛坤;朱西平;李磊;胡伟鹏;岳珠峰;;某型飞机风挡及舱盖系统减重多学科设计优化方法研究[J];材料科学与工程学报;2007年04期
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4 杨佳文;黄巧林;;PCL语言的空间大口径反射镜参数化建模[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
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6 高立萍;崔亚辉;赵桐;张宝锋;;SolidWorks中齿轮的参数化建模[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2004年
7 宣云干;刘永刚;;面向对象数据库技术与建筑参数化建模[A];第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2006年
8 盛精;苑伟政;;基于Marc的金属铣削过程的参数化建模与仿真[A];2006年湖北省博士论坛——先进制造技术与制造装备论文集[C];2006年
9 宣云干;刘永刚;;面向对象数据库技术与建筑参数化建模[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2006年
10 张磊;邱志平;王晓军;;基于响应面方法的多学科协同稳健优化设计方法[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 本报记者 徐恒;航空信息化:市场潜力大 应用待加强[N];中国电子报;2009年
2 白静 胡晓;把市场份额拓展到发达国家[N];中国企业报;2000年
3 煤炭科学研究院太原分院 郝建生;CAXA三维实体设计软件在掘进机设计中的应用[N];科技日报;2004年
4 本报记者 周童;设计激情在危机中迸发[N];计算机世界;2009年
5 依文;汇集生态智能技术 造就世博绿色典范[N];中国建设报;2010年
6 本报记者 胡启林;数码大方引领三维设计新潮流[N];中国工业报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈炉云;基于多学科设计优化的潜艇结构-声辐射优化研究[D];上海交通大学;2008年
2 姜哲;多学科设计优化在桁架式Spar平台概念设计中的应用研究[D];上海交通大学;2010年
3 胡添元;飞翼布局飞机总体多学科设计优化研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 李响;多学科设计优化方法及其在飞行器设计中的应用[D];西北工业大学;2004年
5 刘孟祥;三效催化转化器高效长寿低排放优化设计理论及方法研究[D];湖南大学;2008年
6 冯佰威;基于多学科设计优化方法的船舶水动力性能综合优化研究[D];武汉理工大学;2011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 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
9 钟小强;个性化产品快速响应设计方法研究[D];中国科学技术大学;2008年
10 夏鸿建;机械系统虚拟样机平台建模技术与动力学求解研究[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 虞跨海;航空发动机涡轮冷却叶片多学科设计优化技术研究[D];西北工业大学;2006年
2 张业;基于Delphi、MSC.Marc的混合陶瓷球轴承三维参数化有限元分析及试验研究[D];天津大学;2004年
3 李延磊;气控式干船坞卧倒门的动力特性分析与参数化设计[D];大连理工大学;2008年
4 李会文;Lexus 400型汽车发动机虚拟装配与运动模拟的研究[D];湖南师范大学;2008年
5 刘晖;基于参数化的齿轮传动接触有限元分析[D];大连交通大学;2005年
6 饶金通;古建筑的三维数字化建模与虚拟仿真技术研究[D];厦门大学;2006年
7 李海燕;反坦克导弹整机参数化建模与性能仿真技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
8 张静;呼吸防护面具罩体的流体力学分析及参数化建模研究[D];武汉理工大学;2011年
9 杨勇;基于CAD/CAM/CNC的液压接头设计与制造[D];西安理工大学;2005年
10 张洪涛;汽车起重机底盘结构件参数化建模程序开发[D];吉林大学;2006年
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