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题名基于响应面高维代理模型的双吸式离心泵优化设计
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作者
黄腾
江新喻
黄秉方
胡一帆
刘志远
李琪飞
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机构
国机通用机械科技股份有限公司
兰州理工大学能源与动力工程学院
甘肃省流体机械及系统重点实验室
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出处
《流体机械》
北大核心
2025年第3期89-96,118,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(52066011)
智慧水厂系统研究项目(2024050485)。
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文摘
为了提高双吸式离心泵的运行效率,对某水厂原水泵的叶轮结构进行了优化设计。通过对叶轮的几何结构进行系统研究,以叶轮后盖板的进口安放角β_(1h)、前盖板的进口安放角β_(1s)、后盖板的出口安放角β_(2h)、前盖板的出口安放角β_(2s)及叶片包角φ为主要优化参数。在变量的取值区间内对叶轮进行几何重构,并生成训练集,进而构建响应面高维代理模型。以此模型作为优化目标变量y,对叶轮进行了优化研究,并通过对比优化后双吸泵扬程、效率的数值模拟结果与试验结果,验证了模型的可靠性。结果表明,优化后的叶轮在设计工况下显著改善了流动分布,减少了不稳定流动,并有效降低了叶轮进口的湍动能,同时提升了叶轮出口的速度;在压水室出口一侧,泵的整体效率提升约3%;优化后的模型在流量为0.7Q_(d),0.8Q_(d),0.9Q_(d),Q_(d)的各工况下均实现了超过3%的效率提升,其中,在0.7Q_(d)和0.8Q_(d)工况下,扬程的涨幅最大,增长了约0.8 m;优化措施显著拓宽了双吸式离心泵的高效工作区,提高了其整体性能。研究结果不仅验证了优化方法的有效性,而且为双吸式离心泵叶轮设计提供了一种高效的优化途径。
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关键词
双吸式离心泵
响应面高维代理模型
优化设计
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Keywords
double‑suction centrifugal pump
response surface high‑dimensional agent model
optimized design
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分类号
TH3
[机械工程—机械制造及自动化]
TK734
[交通运输工程—轮机工程]
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题名代理模型在机翼油箱晃动适航审定中的应用
被引量：1
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作者
孙滨
韩松
王东林
李明
缪圣亮
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机构
中国民用航空沈阳航空器适航审定中心
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
中航通飞研究院有限公司
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出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期638-643,共6页
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基金
国家自然科学基金面上项目(11672056)资助项目.
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文摘
飞机飞行过程中,机翼油箱易受扰动或激励作用而产生低频晃动,引起机翼油箱壁面变形失效。本文将响应面代理模型引入飞机复合材料燃油箱晃动适航审定工作,以晃动频率、晃动幅值和油箱载液比为自变量,以油箱外壁面最大主应变峰值为响应,建立了油箱上下蒙皮响应面统计模型,给出油箱上下蒙皮最大主应变峰值与激励频率、幅值和油箱载液比等因素的显式响应函数。开展物理全尺寸试验和流固耦合数值模拟验证代理模型的有效性。结果表明,上下蒙皮最大主应变峰值呈非线性趋势,存在最危险载液比使得主应变峰值最大化,且油箱破坏多发生在下蒙皮。
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关键词
复材燃油箱
适航审定
低频晃动
拉丁超立方
响应面代理模型
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Keywords
composite fuel tank
qualification test
low-frequency sloshing
Latin hypercube
response surface surrogate model
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分类号
V215
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
O351.2
[理学—流体力学]
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题名轻型轨道客车车体结构优化及试验验证
被引量：6
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作者
赵文平
张冠兰
智鹏鹏
果立奎
李影
王赵美
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机构
中车唐山机车车辆有限公司产品研发中心
中车唐山机车车辆有限公司
大连交通大学机械工程学院
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出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2021年第10期114-120,共7页
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文摘
为提升车体结构在轻量化设计过程中的效率和准确性,提出一种基于子模型技术与响应面代理模型相结合的多目标优化设计方法。以某型轻轨客车车体为研究对象,依据EN12663标准对整车车体结构进行静强度分析,确定受力最大部位为铰接区域车体端部。通过位移插值技术建立车体端部子模型,并对其边界条件的正确性进行检验。在此基础上,运用APDL语言建立子模型的参数化模型,结合中心复合设计和麦夸特法构建车体尺寸参数关于结构强度和质量的多目标优化响应面代理模型,并利用MOGA算法对其进行求解。结合制造和加工工艺要求,对优化方案进行工程化回归,并通过静强度试验验证了设计方案的合理性。研究结果表明:优化后的车体结构不仅满足强度要求,而且质量降低了50 kg;相比传统方案设计提高了优化的效率和准确性。
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关键词
客车车体
子模型
响应面代理模型
多目标优化
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Keywords
passenger car’s body structure
sub-model
response-surface model
multi-objective optimization
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分类号
U271
[机械工程—车辆工程]
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