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改进的自由变形技术在船型优化中的应用
1
作者
冯佰威
岳朝欢
+1 位作者
刘波
王健
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第3期401-409,437,共10页
针对自由变形技术在船体型线优化中的局限性,本文提出了一种改进的直接操作自由变形方法,并对其在船体型线优化设计中的应用进行了研究。基于自由变形技术的改进,直接操作自由变形方法解决了传统自由变形方法无法直接操作船体曲面坐标...
针对自由变形技术在船体型线优化中的局限性,本文提出了一种改进的直接操作自由变形方法,并对其在船体型线优化设计中的应用进行了研究。基于自由变形技术的改进,直接操作自由变形方法解决了传统自由变形方法无法直接操作船体曲面坐标的问题,并将其嵌入自主开发的船舶水动力性能多学科综合优化平台。以S60船模为研究对象,通过自主开发的平台对船模艏部型线进行了减阻优化,研究发现:在设计航速F r=0.30时,优化后的船型总阻力较母型船降低了5.30%,显著提升了阻力性能。研究结果表明:本文提出的直接操作自由变形方法能够有效应用于船体型线优化,为船舶型线设计提供了一种重要的变形工具。
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关键词
自由
变形
直接操作自由变形方法
船体曲面
变形
船型优化
兴波阻力
总阻力
减阻设计
优化平台
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职称材料
基于直接自由曲面变形技术的液环泵壳体优化
被引量：
12
2
作者
张人会
梁孟
+2 位作者
杨军虎
李仁年
孟凡瑞
《排灌机械工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第12期1222-1226,1239,共6页
对液环泵壳体型线进行优化分析,提出了基于直接自由曲面变形(DFFD)方法的液环泵壳体型线的响应面优化方法.采用DFFD方法对液环泵壳体型线进行精确的参数化控制,在控制变量空间进行了试验设计,采用VOF模型对液环泵内的气液两相流动进行...
对液环泵壳体型线进行优化分析,提出了基于直接自由曲面变形(DFFD)方法的液环泵壳体型线的响应面优化方法.采用DFFD方法对液环泵壳体型线进行精确的参数化控制,在控制变量空间进行了试验设计,采用VOF模型对液环泵内的气液两相流动进行数值模拟,对液环泵壳体型线进行响应面优化分析,建立了液环泵壳体型线与其进口真空度及效率之间的响应关系,实现了对液环泵进口真空度及效率的优化.算例优化结果表明:壳体型线对液环泵水力性能有较大的影响,在一定范围内可实现泵效率及进口真空度的提高;具有较大吸气区面积扩散比的壳体型线所对应的液环泵具有较高的进口真空度,而泵的效率随该面积比的变化规律正好相反;在试验设计变量空间,泵的效率随其进口真空度的增大近似呈线性下降趋势.
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关键词
液环泵壳体
直接
自由
曲面
变形
响应面
方法
优化
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职称材料
几何不确定性区间分析及鲁棒气动优化设计
被引量：
4
3
作者
宋鑫
郑冠男
+1 位作者
杨国伟
姜倩
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期2217-2227,共11页
不确定性因素会导致飞行器偏离预先设计的气动性能,造成气动性能下降甚至产生严重的后果。针对工程中无法给出准确的几何不确定性概率分布以及跨声速条件下非线性气动问题,对几何不确定性的非概率参数化建模进行了研究,并结合Kriging模...
不确定性因素会导致飞行器偏离预先设计的气动性能,造成气动性能下降甚至产生严重的后果。针对工程中无法给出准确的几何不确定性概率分布以及跨声速条件下非线性气动问题,对几何不确定性的非概率参数化建模进行了研究,并结合Kriging模型及最优化方法建立了快速非线性区间分析方法。采用该方法对对称翼型进行不确定性分析,获得了气动性能参数的定量变化区间。在区间不确定性分析基础上建立了鲁棒优化设计流程。基于区间序关系及区间可能度转换模型将单目标区间不确定性优化问题转化为多目标确定性优化问题,并采用基于Pareto熵的自适应多目标粒子群算法对优化问题进行寻优。考虑几何不确定性以及升力、力矩、面积约束,以阻力性能为目标对超临界翼型进行了鲁棒优化设计。与确定性优化设计结果对比表明,确定性优化设计在不确定性因素的影响下易失效,而鲁棒设计可得到更安全可靠的结果。
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关键词
几何不确定性
非线性区间分析
直接
操作
自由
变形
(DFFD)
气动优化设计
鲁棒优化设计
自适应多目标粒子群算法
KRIGING模型
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职称材料
题名
改进的自由变形技术在船型优化中的应用
1
作者
冯佰威
岳朝欢
刘波
王健
机构
武汉理工大学船海与能源动力工程学院
武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室
湖北海洋工程装备研究院有限公司
中国舰船研究设计中心
出处
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第3期401-409,437,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51979211,52271327,52271330,52471339,52401390)
装备预研教育部联合基金(青年人才)项目(8091B032201)
+3 种基金
高等学校学科创新引智计划项目(BP0820028)
广西重大科技专项项目(AA23023013,AA23062037)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(104972024RSCbs0010)
国家博士后研究人员计划C档项目(GZC20232018).
文摘
针对自由变形技术在船体型线优化中的局限性,本文提出了一种改进的直接操作自由变形方法,并对其在船体型线优化设计中的应用进行了研究。基于自由变形技术的改进,直接操作自由变形方法解决了传统自由变形方法无法直接操作船体曲面坐标的问题,并将其嵌入自主开发的船舶水动力性能多学科综合优化平台。以S60船模为研究对象,通过自主开发的平台对船模艏部型线进行了减阻优化,研究发现:在设计航速F r=0.30时,优化后的船型总阻力较母型船降低了5.30%,显著提升了阻力性能。研究结果表明:本文提出的直接操作自由变形方法能够有效应用于船体型线优化,为船舶型线设计提供了一种重要的变形工具。
关键词
自由
变形
直接操作自由变形方法
船体曲面
变形
船型优化
兴波阻力
总阻力
减阻设计
优化平台
Keywords
free-form deformation
direct manipulation free-form deformation method
hull surface morphing
hullform optimization
wave resistance
total resistance
drag reduction design
optimization platform
分类号
U662.2 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于直接自由曲面变形技术的液环泵壳体优化
被引量：
12
2
作者
张人会
梁孟
杨军虎
李仁年
孟凡瑞
机构
兰州理工大学能源与动力工程学院
兰州理工大学甘肃省流体机械及系统重点实验室
淄博水环真空泵有限公司
出处
《排灌机械工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第12期1222-1226,1239,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51469014)
国家重点研发计划项目(2016YFB0200901)
文摘
对液环泵壳体型线进行优化分析,提出了基于直接自由曲面变形(DFFD)方法的液环泵壳体型线的响应面优化方法.采用DFFD方法对液环泵壳体型线进行精确的参数化控制,在控制变量空间进行了试验设计,采用VOF模型对液环泵内的气液两相流动进行数值模拟,对液环泵壳体型线进行响应面优化分析,建立了液环泵壳体型线与其进口真空度及效率之间的响应关系,实现了对液环泵进口真空度及效率的优化.算例优化结果表明:壳体型线对液环泵水力性能有较大的影响,在一定范围内可实现泵效率及进口真空度的提高;具有较大吸气区面积扩散比的壳体型线所对应的液环泵具有较高的进口真空度,而泵的效率随该面积比的变化规律正好相反;在试验设计变量空间,泵的效率随其进口真空度的增大近似呈线性下降趋势.
关键词
液环泵壳体
直接
自由
曲面
变形
响应面
方法
优化
Keywords
liquid-ring pump case
direct free-form deformation
response surface method
optimization
分类号
TH311 [机械工程—机械制造及自动化]
S277.9 [农业科学—农业水土工程]
在线阅读
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职称材料
题名
几何不确定性区间分析及鲁棒气动优化设计
被引量：
4
3
作者
宋鑫
郑冠男
杨国伟
姜倩
机构
中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室
中国科学院大学工程科学学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期2217-2227,共11页
基金
国家自然科学基金(11672303)~~
文摘
不确定性因素会导致飞行器偏离预先设计的气动性能,造成气动性能下降甚至产生严重的后果。针对工程中无法给出准确的几何不确定性概率分布以及跨声速条件下非线性气动问题,对几何不确定性的非概率参数化建模进行了研究,并结合Kriging模型及最优化方法建立了快速非线性区间分析方法。采用该方法对对称翼型进行不确定性分析,获得了气动性能参数的定量变化区间。在区间不确定性分析基础上建立了鲁棒优化设计流程。基于区间序关系及区间可能度转换模型将单目标区间不确定性优化问题转化为多目标确定性优化问题,并采用基于Pareto熵的自适应多目标粒子群算法对优化问题进行寻优。考虑几何不确定性以及升力、力矩、面积约束,以阻力性能为目标对超临界翼型进行了鲁棒优化设计。与确定性优化设计结果对比表明,确定性优化设计在不确定性因素的影响下易失效,而鲁棒设计可得到更安全可靠的结果。
关键词
几何不确定性
非线性区间分析
直接
操作
自由
变形
(DFFD)
气动优化设计
鲁棒优化设计
自适应多目标粒子群算法
KRIGING模型
Keywords
geometric uncertainty
nonlinear interval analysis
directly manipulated free-form deformation(DFFD)
aerodynamic optimization design
robust optimization design
adaptive multi-objective particle swarm optimization algorithm
Kriging model
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
改进的自由变形技术在船型优化中的应用
冯佰威
岳朝欢
刘波
王健
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于直接自由曲面变形技术的液环泵壳体优化
张人会
梁孟
杨军虎
李仁年
孟凡瑞
《排灌机械工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
几何不确定性区间分析及鲁棒气动优化设计
宋鑫
郑冠男
杨国伟
姜倩
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
已选文献
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