航空動力系統整機多學科設計最佳化

《航空動力系統整機多學科設計最佳化》是2022年科學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：航空動力系統整機多學科設計最佳化
• 出版時間：2022年11月1日
• 出版社： 科學出版社
• ISBN：9787030735843

內容簡介

《航空動力系統整機多學科設計最佳化》簡要介紹多學科設計最佳化的代理模型、最佳化策略及最佳化方法，建立基於多學科設計最佳化技術的航空動力系統整機多學科設計最佳化方法，針對渦軸發動機整機、渦扇發動機整機、渦噴發動機整機及直升機傳動系統主減速器主傳動鏈等多學科設計最佳化工作，較詳細地敘述方法的構成、執行的步驟及套用的效果。

圖書目錄

渦輪機械與推進系統出版項目 序

“兩機”專項： 航空發動機技術出版工程 序

前言

第1章緒論001

1.1MDO的內涵、發展及套用001

1.1.1MDO的內涵及發展001

1.1.2MDO的套用003

1.2作者團隊在航空動力系統領域開展的MDO工作009

1.3航空動力系統整機多學科設計最佳化的工作內容及特點012

1.3.1系統分解013

1.3.2系統建模014

1.3.3系統求解014

參考文獻015

第2章代理模型技術019

2.1概述019

2.2試驗設計020

2.2.1基於邊界的試驗設計020

2.2.2基於空間填充的試驗設計022

2.3代理模型近似技術024

2.3.1回響面模型024

2.3.2徑向基函式模型026

2.3.3克里金模型027

2.3.4支持向量機模型028

2.3.5人工神經網路模型030

2.3.6加權組合代理模型032

2.3.7回歸/插值組合代理模型033

參考文獻035

第3章MDO策略037

3.1概述037

3.2單級最佳化策略038

3.2.1多學科可行方法038

3.2.2單學科可行方法039

3.3多級最佳化策略040

3.3.1並行子空間最佳化方法040

3.3.2協作最佳化方法042

3.3.3嵌套協作最佳化方法與獨立協作最佳化方法046

3.3.4二級集成系統綜合方法047

3.3.5二級集成系統綜合本徵正交分解方法049

參考文獻051

第4章傳統及智慧型多目標最佳化方法052

4.1概述052

4.2多目標最佳化問題052

4.2.1多目標最佳化問題中的支配關係053

4.2.2多目標最佳化問題中的Pareto*優解054

4.3傳統多目標最佳化方法055

4.3.1主目標函式法055

4.3.2評價函式法055

4.4智慧型多目標最佳化方法056

4.4.1基於支配的多目標進化算法056

4.4.2基於分解的多目標進化算法060

4.4.3多目標粒子群最佳化算法061

參考文獻063

第5章渦軸發動機整機多學科設計最佳化065

5.1概述065

5.2系統分解066

5.3系統建模071

5.3.1MDO物理建模072

5.3.2MDO代理建模095

5.3.3MDO數學建模101

5.4系統求解111

5.4.1非線性二次規划算法112

5.4.2多島遺傳算法112

5.5整機多學科設計最佳化結果113

5.5.1總體最佳化結果113

5.5.2壓氣機最佳化結果113

5.5.3燃燒室最佳化結果115

5.5.4燃氣渦輪最佳化結果117

5.5.5動力渦輪最佳化結果119

參考文獻123

第6章渦扇發動機簡化的整機多學科設計最佳化125

6.1概述125

6.2系統分解126

6.2.1NCO系統分解126

6.2.2ICO系統分解126

6.3系統建模127

6.3.1MDO物理建模127

6.3.2MDO代理建模131

6.3.3MDO數學建模143

6.4系統求解152

6.5多學科設計最佳化結果152

6.5.1最佳化效果152

6.5.2最佳化效率154

6.5.3小結155

參考文獻155

第7章渦扇發動機整機多學科設計最佳化157

7.1概述157

7.2系統分解158

7.3系統建模161

7.3.1MDO物理建模161

7.3.2MDO代理建模165

7.3.3MDO數學建模168

7.4系統求解184

7.5多學科設計最佳化結果184

7.5.1整機最佳化結果184

7.5.2風扇/增壓級最佳化結果186

7.5.3高壓壓氣機最佳化結果189

7.5.4燃燒室最佳化結果191

7.5.5高壓渦輪最佳化結果192

7.5.6低壓渦輪最佳化結果192

7.5.7轉子動力學最佳化結果195

參考文獻196

第8章渦噴發動機整機多學科設計最佳化及試驗驗證198

8.1概述198

8.2單狀態多學科設計最佳化及組合壓氣機試驗驗證199

8.2.1單狀態多學科設計最佳化結果199

8.2.2單狀態多學科設計最佳化組合壓氣機試驗驗證201

8.3多狀態多學科設計最佳化及組合壓氣機試驗驗證208

8.3.1系統分解209

8.3.2系統建模209

8.3.3系統求解216

8.3.4多狀態多學科設計最佳化結果217

8.3.5多狀態多學科設計最佳化組合壓氣機試驗驗證221

8.4多狀態多學科設計最佳化組合壓氣機整機試驗驗證224

8.4.1試驗方案224

8.4.2試驗數據處理225

8.4.3試驗結果分析226

參考文獻229

第9章直升機傳動系統主減速器主傳動鏈多學科設計最佳化230

9.1概述230

9.2系統分解231

9.3系統建模232

9.3.1MDO物理建模232

9.3.2MDO數學建模240

9.4系統求解246

9.4.1主目標函式法247

9.4.2固定權係數加權求和法248

9.4.3變權係數加權求和法248

9.5多學科設計最佳化結果249

9.5.1傳統多目標設計最佳化結果249

9.5.2智慧型多目標設計最佳化結果251

參考文獻256

第10章考慮熱彈流潤滑的直升機傳動系統主減速器主傳動鏈多學科設計最佳化257

10.1概述257

10.2系統分解258

10.3系統建模260

10.3.1MDO物理建模260

10.3.2MDO數學建模267

10.4系統求解274

10.5多學科設計最佳化結果275

10.5.1主傳動鏈最佳化結果275

10.5.2太陽輪行星齒輪最佳化結果277

10.5.3輸入齒輪輸出齒輪最佳化結果280

10.5.4行星架最佳化結果285

10.5.5旋翼軸最佳化結果286

參考文獻287