航空发动机涡轮叶片多学科设计优化2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

航空发动机涡轮叶片多学科设计优化PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 涡轮叶片多学科设计优化概述1

第2章 涡轮叶片多学科设计问题6

2.1 气动及传热分析6

2.1.1 流场基本方程6

2.1.2 流场湍流模型7

2.1.3 固体场基本方程8

2.1.4 耦合面上热交换的处理8

2.1.5 气动和传热的数值计算方法8

2.2 静强度分析8

2.2.1 弹性力学基本方程8

2.2.2 静力有限单元法9

2.3 振动分析11

2.3.1 惯性力11

2.3.2 阻尼力12

2.3.3 结构动平衡方程12

2.3.4 结构的自振频率13

2.4 寿命分析13

2.4.1 基于Manson-Conffin公式的方法14

2.4.2 通用斜率法14

2.5 可靠性分析15

2.6 稳健设计17

2.7 维修性、有效度、完整性及其他21

第3章 涡轮叶片参数化几何造型方法22

3.1 三维实心涡轮叶片参数化造型设计22

3.1.1 叶栅几何参数的选择22

3.1.2 五次多项式叶片型线参数化方法24

3.1.3 叶片几何外形参数化程序验证27

3.1.4 叶身的三维成型28

3.2 涡轮冷却叶片参数化造型设计30

3.2.1 涡轮直流冷却叶片参数化造型30

3.2.2 二维多腔式内冷叶片参数化造型设计36

3.2.3 基于解析及特征造型的涡轮冷却叶片榫头参数化设计38

第4章 涡轮叶片多学科解耦与优化系统重构41

4.1 多学科可行方法41

4.2 单学科可行方法42

4.3 协作优化方法43

4.4 并行子空间优化45

4.5 两级集成系统整合方法46

第5章 涡轮叶片多学科可行优化方法48

5.1 涡轮叶片的学科分析48

5.1.1 气动和热耦合分析48

5.1. 2 结构分析49

5.1.3 振动分析53

5.1.4 寿命分析55

5.2 涡轮叶片多学科耦合信息的传递55

5.2.1 温度参数空间插值传递方法55

5.2.2 气压载荷的传递60

5.2.3 几何变形的传递60

5.3 涡轮叶片流、热、固耦合的求解流程及系统63

5.4 涡轮叶片的多学科可行优化64

5.5 多学科可行优化方法优化涡轮叶片的结果65

第6章 涡轮冷却叶片多学科可行设计优化方法68

6.1 各学科分析68

6.1.1 气动与传热分析68

6.1.2 强度分析71

6.1.3 振动分析71

6.1.4 寿命分析73

6.2 涡轮冷却叶片耦合信息传递73

6.2.1 温度三维插值传递方法73

6.2.2 气动载荷74

6.2.3 变形载荷74

6.3 三维直流冷却叶片多学科可行设计优化74

6.3.1 冷却设计变量选择74

6.3.2 三维冷却叶片目标函数74

6.3.3 约束条件的选取75

6.3.4 优化设计流程75

6.3.5 优化结果77

6.3.6 讨论与分析83

6.4 多腔式二维冷却叶片气动及传热设计优化83

6.4.1 KS函数方法83

6.4.2 设计变量的选取85

6.4.3 目标函数建立85

6.4.4 优化设计85

6.4.5 优化结果与分析87

第7章 涡轮叶片热、流、固耦合协作优化方法89

7.1 协作优化方法的概念89

7.2 热、流、固耦合问题协作优化方法的介绍和验证90

7.2.1 热、流、固耦合问题协作优化方法的步骤90

7.2.2 热、流、固耦合问题协作优化方法的验证91

7.3 涡轮叶片多学科流、热、固耦合问题的协作优化94

7.3.1 涡轮叶片耦合信息（温度、气压和变形）的压缩方法94

7.3.2 建立涡轮叶片协作优化求解系统99

7.3.3 涡轮叶片协作优化结果101

第8章 基于近似技术的涡轮叶片多学科设计优化103

8.1 近似技术103

8.2 MDO常用近似模型104

8.2.1 响应面模型104

8.2.2 Kriging模型105

8.3 验证近似模型预测精度的方法107

8.4 近似模型的试验设计107

8.5 基于近似技术的涡轮叶片气动优化110

8.5.1 近似方法110

8.5.2 三维涡轮叶片气动优化算例110

8.5.3 讨论112

8.6 基于近似模型的涡轮叶片多学科设计优化112

8.6.1 叶片的多学科耦合分析112

8.6.2 基于响应面与Kriging近似模型的涡轮叶片MDO113

8.6.3 叶片优化参数、约束及目标函数的选取114

8.6.4 寻优历程与结果讨论115

8.7 基于近似模型的涡轮叶片MDO结果图117

第9章 变复杂度多学科设计优化方法120

9.1 涡轮叶片变维混合多学科设计优化系统120

9.2 涡轮叶片的耦合松弛多学科设计优化方法122

第10章 多学科设计优化智能重分析研究125

10.1 单学科结构重分析方法126

10.2 多学科设计优化拟程序方法127

10.3 基于历史优化控制矩阵的多学科设计优化智能重分析方法128

10.4 智能重分析的实现130

10.5 多学科设计优化平台中智能重分析的应用132

10.6 涡轮叶片多学科优化智能重分析134

第11章 多学科设计优化算法智能选取研究135

11.1 基于模糊理论的MDO算法性能评价136

11.1.1 模糊评价选优决策模型的建立136

11.1.2 建立模糊评价集136

11.1.3 加权系数的确定137

11.1.4 加权欧氏距离137

11.1.5 应用示例137

11.1.6 小结138

11.2 基于层次分析法的MDO算法性能评价138

11.2.1 预备知识138

11.2.2 互补判断矩阵的特征向量法139

11.2.3 层次分析法过程139

11.2.4 计算实例140

11.2.5 小结142

11.3 二维涡轮叶片优化结果142

11.4 算法选择软件系统143

11.4.1 选择求解方法和问题类型143

11.4.2 确定算法选取时需要考虑的影响因素144

11.4.3 选取问题求解可采用的算法145

11.4.4 确定各个影响因素的相对重要程度146

11.4.5 小结147

第12章 多学科设计优化之灵敏度分析148

12.1 单学科灵敏度分析148

12.1.1 手工求导方法149

12.1.2 符号微分方法149

12.1.3 有限差分方法149

12.1.4 自动微分方法150

12.1.5 复变量方法152

12.1.6 其他方法152

12.2 多学科灵敏度分析153

12.2.1 最优灵敏度分析154

12.2.2 全局灵敏度方程154

12.2.3 滞后耦合伴随方法156

12.3 涡轮叶片多学科灵敏度分析156

第13章 涡轮冷却叶片多学科优化平台的开发161

13.1 多学科设计优化平台功能需求分析161

13.1.1 提供多个学科集成的环境161

13.1.2 提供参数设定的功能163

13.1.3 提供优化算法163

13.2 多学科设计优化平台的框架设计164

13.2.1 各个模块的介绍164

13.2.2 各模块间的逻辑结构图166

13.2.3 任务的设计167

13.3 多学科优化平台数据结构的设计168

13.3.1 任务的结构体数据类型169

13.3.2 参数的结构体数据类型169

13.3.3 计算器的结构体数据类型171

13.3.4 调用仿真程序的结构体数据类型171

13.3.5 调用顺序结构体数据类型173

13.3.6 优化算法组合策略结构体数据类型174

13.3.7 其他一些字符串数据175

13.4 TCB平台中各模块的详细设计176

13.4.1 主界面的详细设计176

13.4.2 参数设定模块的详细设计182

13.4.3 集成模块的详细设计186

13.4.4 优化算法模块的详细设计196

13.4.5 图形显示模块的详细设计197

13.5 TCB1.0的使用简介199

13.6 TCB1.0实例测试204

参考文献210