长条形反射镜的集成优化设计 被引量：6

1

作者 袁健 沙巍 +2 位作者 陈长征 张星祥 任建岳 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期85-89,94,共6页

离轴三反系统(TMA)在具有高分辨率、大视场的空间遥感器中被广泛使用,长条形反射镜作为TMA系统中的核心元件,其自身的性能直接影响遥感器的成像质量。本文在传统反射镜轻量化结构的基础上,为改善反射面局部面形质量,提出一种变筋厚设计... 离轴三反系统(TMA)在具有高分辨率、大视场的空间遥感器中被广泛使用,长条形反射镜作为TMA系统中的核心元件,其自身的性能直接影响遥感器的成像质量。本文在传统反射镜轻量化结构的基础上,为改善反射面局部面形质量,提出一种变筋厚设计方案;为了确定各结构参数的最佳取值,将反射面的面形精度和镜体质量同时作为目标函数,采用邻域培植多目标遗传算法(Neighborhood Cultivation Genetic Algorithm,NCGA)对其进行集成优化求解;结合制造工艺的约束,调整并确定该反射镜最终的设计方案。在z向1 g工况下,优化后的反射镜RMS值为1.278 nm、PV值为5.642 nm,分别较初始结构(RMS=1.947 nm,PV=8.349 nm)降低了34.4%和32.4%,且质量比初始结构略有减轻,从而兼顾了面形精度和镜体质量。这说明本文所提出的轻量化方案和结构参数确定方法适用于TMA系统中长条形反射镜轻量化结构的设计,对今后相关元件的研制具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 集成优化设计 长条形反射镜 轻量化结构 变筋厚设计 多目标优化

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压电智能结构和反馈控制的集成优化设计 被引量：2

2

作者 王新民 李勇 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期1-7,共7页

针对挠性结构振动控制中智能材料的特性,综合考虑压电敏感器/致动器的位置、尺寸、质量及其对挠性结构刚度特性的影响和控制律,建立系统状态空间模型,提出一种新的优化配置的性能指标和集成优化设计方法。运用李雅普诺夫稳定性定理证明... 针对挠性结构振动控制中智能材料的特性,综合考虑压电敏感器/致动器的位置、尺寸、质量及其对挠性结构刚度特性的影响和控制律,建立系统状态空间模型,提出一种新的优化配置的性能指标和集成优化设计方法。运用李雅普诺夫稳定性定理证明了闭环系统的全局渐近稳定性,性能指标的最小值可取为相应矩阵的迹而不依赖于系统的初始状态。采用遗传算法寻优,数值仿真结果表明,该设计方法能够快速的抑制系统的振动。 展开更多

关键词 挠性结构 振动控制 反馈控制 遗传算法 集成优化设计 航天器

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高精度内圆磨床整机集成优化设计研究

3

作者 胡如夫 孙庆鸿 陈南 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期230-233,共4页

机床结构动态优化设计是提高机床加工精度的关键。本文建立了内圆磨床整机有限元模型 ,分析了原磨床在结构上的缺陷 ;修正了主要结构部件的模态频率 ,使其模态频率分离 ,避免了部件集成整机时由于整机的激励频率接近部件模态频率出现整... 机床结构动态优化设计是提高机床加工精度的关键。本文建立了内圆磨床整机有限元模型 ,分析了原磨床在结构上的缺陷 ;修正了主要结构部件的模态频率 ,使其模态频率分离 ,避免了部件集成整机时由于整机的激励频率接近部件模态频率出现整机振幅增大现象。以整机第一阶模态下磨头与工件之间振动模态相对位移值作为整机动态性能的评价指标 ,采用模态力法找出机床结构的薄弱环节 ,并对其进行优化。优化后的磨床与原型相比 ,第一阶固有频率提高 1 7% ,对应的磨头与工件振动模态相对位移量降低 1 0 % ,磨头处的响应位移量在第一、二阶频率处下降 2 8%和 4 1 % 。 展开更多

关键词 内圆磨床 整机集成优化设计 加工精度 有限元模型 模态频率修正法 模态力法

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智能结构及其控制系统集成优化设计

4

作者 王忠东 袁国良 陈塑寰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期53-59,共7页

将智能结构的振动控制性能指标和集成结构的质量作为目标函数，结构尺寸参数和控制系统的控制参数同时作为独立的设计变量， 并施加约束条件， 从而将智能结构及其控制系统集成优化设计问题转化为多目标数学规化问题。数值结果表明， ... 将智能结构的振动控制性能指标和集成结构的质量作为目标函数，结构尺寸参数和控制系统的控制参数同时作为独立的设计变量， 并施加约束条件， 从而将智能结构及其控制系统集成优化设计问题转化为多目标数学规化问题。数值结果表明， 利用本文方法设计出的智能结构及其控制系统， 能极大地抑制系统的振动。 展开更多

关键词 智能结构 控制系统 集成优化设计 振动控制

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基于CAD/CAE/CAT的圆锯床模态分析及集成优化设计 被引量：2

5

作者 陶轩 唐进元 +1 位作者 楼江雷 唐建杰 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期106-111,共6页

在Solidworks中建立了圆锯床的整机三维模型并导入到有限元软件ANSYS中,在考虑了机床整机结合部的条件下进行模态分析,得到锯床前6阶的固有频率和振型。利用LMS振动噪声测试系统进行了锯床整机的模态测试,通过实测结果来验证理论分析的... 在Solidworks中建立了圆锯床的整机三维模型并导入到有限元软件ANSYS中,在考虑了机床整机结合部的条件下进行模态分析,得到锯床前6阶的固有频率和振型。利用LMS振动噪声测试系统进行了锯床整机的模态测试,通过实测结果来验证理论分析的准确性。通过对比分析确定了立柱为该锯床整机结构在动态特性上的薄弱环节,并针对立柱做出了改进设计方案。使用最新的CAD/CAE集成优化软件ISIGHT对立柱结构进行参数优化设计,以立柱的前三阶模态为优化目标,经过优化循环迭代计算后得到参数设定范围内最优参数值。研究结果表明:从振型上看,有限元分析分析结果中的二、三、四、五阶模态与测试结果的一、三、四、五阶模态分别对应,固有频率数值上二、三阶模态接近实测值,四、五阶模态相差约20%。相比于初始值,第一阶固有频率提高20%左右;第二、三阶固有频率提高幅度达到50%左右。 展开更多

关键词 圆锯床 模态分析 CAD/CAE/CAT 集成优化设计

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主控格栅反射器基体结构/压电作动器参数集成优化设计 被引量：3

6

作者 宋祥帅 初未萌 +1 位作者 谭述君 吴志刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期150-158,共9页

为提高反射器形面控制能力和减小在轨热变形,本文以锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)驱动的主控格栅反射器为研究对象,开展反射器基体结构和PZT压电作动器参数的集成优化设计研究。首先,建立主控格栅反射器有限元模型并通过实验验证了有限元模型... 为提高反射器形面控制能力和减小在轨热变形,本文以锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)驱动的主控格栅反射器为研究对象,开展反射器基体结构和PZT压电作动器参数的集成优化设计研究。首先,建立主控格栅反射器有限元模型并通过实验验证了有限元模型的正确性。然后,以形面控制能力最大和热变形最小为目标函数,以设计变量上限、下限和结构基频为约束,采用遗传算法(GA)和非支配排序遗传算法(NSGA-II)求解。最后,给出多个仿真算例的优化结果。仿真结果表明,控制能力最大的单目标优化,其热变形远大于控制能力,多目标的帕累托(Pareto)最优前沿可以给出更合理的设计方案。通过优化设计可以显著提高形面控制能力和减小热变形。 展开更多

关键词 集成优化设计 天线反射器 PZT作动器 多目标优化 遗传算法 形面控制

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固体运载火箭多学科集成优化设计技术研究 被引量：1

7

作者 邹薇 王文玺 孙宇露 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期654-663,共10页

研究固体运载火箭多学科集成优化设计技术问题。通过分析固体运载火箭传统串行解耦设计模式存在的诸多不足,提出固体运载火箭多学科集成优化设计新模式;为实现该设计新模式,论文围绕系统顶层框架设计、多学科专业工具集成、多学科协同... 研究固体运载火箭多学科集成优化设计技术问题。通过分析固体运载火箭传统串行解耦设计模式存在的诸多不足,提出固体运载火箭多学科集成优化设计新模式;为实现该设计新模式,论文围绕系统顶层框架设计、多学科专业工具集成、多学科协同流程引擎以及设计探索工具集成等关键技术开展研究,设计并实现固体运载火箭多学科集成优化设计系统;构建固体运载火箭发动机、气动特性、质量特性和弹道特性等多学科专业模型,并封装集成为多学科集成优化设计系统的可重用组件;最后基于多学科集成优化设计系统解决一个44维设计变量的固体运载火箭总体方案优化设计问题,将方案论证时间缩短到28 h以内。应用案例表明集成优化设计系统能够充分挖掘设计潜力,显著提高设计效率和设计水平。 展开更多

关键词 固体运载火箭 多学科集成优化设计 多学科协同 方案论证

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舰船动力装置多学科集成设计优化方法 被引量：3

8

作者 曾凡明 刘金林 赖国军 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2017年第2期100-106,115,共8页

[目的]在充分分析舰船动力装置总体设计研究现状的基础上,指出现有动力装置设计方法中存在缺乏从多学科耦合角度进行仿真和优化,从而制约设计质量提高的问题,有必要开展动力装置多学科集成优化理论、方法及关键技术研究。[方法]建立舰... [目的]在充分分析舰船动力装置总体设计研究现状的基础上,指出现有动力装置设计方法中存在缺乏从多学科耦合角度进行仿真和优化,从而制约设计质量提高的问题,有必要开展动力装置多学科集成优化理论、方法及关键技术研究。[方法]建立舰船动力装置多学科集成优化设计系统框架,并对动力装置多学科优化技术、现代设计工具技术、协同仿真、支撑环境、设计软件开发等关键技术进行深入研究。[结果]给出了有效的解决方案。[结论]研究成果能为开展舰船主动力装置多学科集成设计优化提供一定的参考,同时为舰船动力装置设计水平的提高奠定一定的基础。 展开更多

关键词 舰船主动力装置 总体设计 多学科集成设计优化 协同仿真

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基于自适应模拟退火法的UUV艏部线型优化设计 被引量：1

9

作者 裴譞 张宇文 +1 位作者 王亚东 袁绪龙 《鱼雷技术》 2011年第2期86-90,共5页

基于多目标空间的全局搜索理论,将无人水下航行器(UUV)艏部丰满度,流体动力与流噪声作为集成判定指标的综合一体化UUV艏部线型优化设计方法。建立了针对UUV艏部外形设计的一体化设计优化模型,结合经典粘流理论、CFD算法实现了集成优化设... 基于多目标空间的全局搜索理论,将无人水下航行器(UUV)艏部丰满度,流体动力与流噪声作为集成判定指标的综合一体化UUV艏部线型优化设计方法。建立了针对UUV艏部外形设计的一体化设计优化模型,结合经典粘流理论、CFD算法实现了集成优化设计,针对UUV外形优化设计要求,提出了复杂外形参数化和设计变量的选取原则,并对具体算例进行外形综合仿真优化设计。结果表明,基于自适应模拟退火法能够有效实现对UUV期望目标的一体化优化设计,在相互制约的多种目标函数所组成的目标域中获得最优解,优化后UUV艏部流体动力和声学性能都有较大提高。 展开更多

关键词 无人水下航行器(UUV) 多目标优化 模拟退火法 艏部线型 集成优化设计

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面向航空产品的CAD/CAE集成设计系统 被引量：2

10

作者 陈睿智 席平 《航空制造技术》 2009年第25期89-92,共4页

CAD/CAE集成设计系统将CAD/CAE软件以及优化设计驱动有机地结合在一个开放式的平台上,能够有效完成优化设计任务。本文详细阐述了集成设计系统的结构和组成部分,并以涡轮榫头/榫槽结构的优化设计为例对系统进行验证,提出的基于开放式平... CAD/CAE集成设计系统将CAD/CAE软件以及优化设计驱动有机地结合在一个开放式的平台上,能够有效完成优化设计任务。本文详细阐述了集成设计系统的结构和组成部分,并以涡轮榫头/榫槽结构的优化设计为例对系统进行验证,提出的基于开放式平台进行CAD/CAE集成优化设计的方法为类似产品的优化设计提供了有效途径和具体实施方法。 展开更多

关键词 CAD/CAE 集成设计系统 航空产品 集成优化设计 开放式平台 CAE软件 设计任务 组成部分

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吸收稳定系统塔板数的集成设计 被引量：2

11

作者 陆恩锡 秦云锋 张慧娟 《炼油设计》 CAS 北大核心 2001年第3期46-49,共4页

以某催化裂化装置的吸收稳定系统为例 ,通过严格的全系统流程模拟 ,以总体经济效益为目标函数 ,分析了各塔塔板数对主要工艺参数和系统经济效益的影响。指出塔板数的确定必须和总体经济效益相关联 ,而不能仅仅考虑单个塔的效益得失。塔... 以某催化裂化装置的吸收稳定系统为例 ,通过严格的全系统流程模拟 ,以总体经济效益为目标函数 ,分析了各塔塔板数对主要工艺参数和系统经济效益的影响。指出塔板数的确定必须和总体经济效益相关联 ,而不能仅仅考虑单个塔的效益得失。塔板数也并非愈多愈好 ,各塔的板数不宜超过以下限度 :吸收塔 46块 ,解吸塔 43块 ,稳定塔 40块 ,再吸收塔 14块。超过此限 ,对总体经济效益的影响很小 ,但增加了能耗和投资。 展开更多

关键词 催化裂化装置 吸收塔 稳定塔 塔板计算 经济效益 优化集成设计

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超轻量化SiC反射镜的优化设计

12

作者 江浩 张雷 《电光与控制》 北大核心 2017年第7期66-69,共4页

针对空间光学遥感器对大口径主反射镜质量轻、面形精度高的要求,设计了一种超轻量化SiC反射镜。首先确定反射镜的轻量化方案,之后采用集成优化方法,在ISight软件平台上集成几何建模、有限元分析和面形拟合等设计流程并自动化运行。反射... 针对空间光学遥感器对大口径主反射镜质量轻、面形精度高的要求,设计了一种超轻量化SiC反射镜。首先确定反射镜的轻量化方案,之后采用集成优化方法,在ISight软件平台上集成几何建模、有限元分析和面形拟合等设计流程并自动化运行。反射镜结构参数为优化变量,镜体质量和面形精度RMS值为目标函数。采用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对集成优化模型进行多目标、全局性的优化求解。最后结合制造工艺调整优化结果,得到反射镜的最终设计方案并仿真分析。结果表明,反射镜的质量为11.4 kg,面密度为37 kg/m^2,光轴水平工况下面形RMS值为1 nm,一阶自由模态频率为1100 Hz。结果验证了所提出的集成优化方法的有效性。 展开更多

关键词 超轻量化反射镜 集成优化设计 多目标优化 自动优化 空间光学遥感器

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舰船水幕系统设计方法研究 被引量：1

13

作者 万新斌 于姝雯 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第15期64-68,共5页

本文对舰船水幕系统设计方法展开研究,介绍了水幕系统耗水量计算、喷水量设计、分区设计、管路设计、系统阻力计算建模和优化设计等方法。采用共管设计减少了管路和喷头数量,降低了系统布置难度和重量,实现了水幕防护、洗消、降温和泡... 本文对舰船水幕系统设计方法展开研究,介绍了水幕系统耗水量计算、喷水量设计、分区设计、管路设计、系统阻力计算建模和优化设计等方法。采用共管设计减少了管路和喷头数量,降低了系统布置难度和重量,实现了水幕防护、洗消、降温和泡沫灭火系统集成优化设计。以某舰水幕系统为例,对系统进行设计和计算分析。提出优化调整措施,验证了设计方法的有效性。 展开更多

关键词 水幕系统 泡沫灭火 集成优化设计 阻力计算

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光电稳定平台的MDO总体设计 被引量：2

14

作者 曾钦勇 秦开宇 +2 位作者 邓键 尹彦东 王茜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期306-312,共7页

针对小窗口大扫描角要求的光电成像导引头,在总体设计时按照多学科协同设计与优化(Multidisciplinary Design Optimization,MDO)的设计原则,通过并行的子空间多方案快速概念设计及排列组合优化,转化为工程设计的约束条件,进而指导分配... 针对小窗口大扫描角要求的光电成像导引头,在总体设计时按照多学科协同设计与优化(Multidisciplinary Design Optimization,MDO)的设计原则,通过并行的子空间多方案快速概念设计及排列组合优化,转化为工程设计的约束条件,进而指导分配光机系统和伺服稳定系统的设计权重,并在电子样机上对设计方案进行综合性能动态评估和迭代优化,最终确定了基于陀螺稳定反射镜物方扫描的方案,实现了设计指标:扫描范围-20°~10°(俯仰)/±15°(方位),窗口面积不超过通光孔径的2倍,且具有高精度和高动态的稳像能力。挂飞试验获得的图像与地面静态图像一致,证明了基于MDO对光电稳定平台快速开发的有效性和优越性。 展开更多

关键词 光电稳定平台 总体设计 多学科集成设计与优化 光学设计

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国外军工产品研发模式发展趋势浅析 被引量：1

15

作者 熊焕 《航天工业管理》 2013年第3期27-28,共2页

一、普遍采用集成优化设计与并行工程 为提升型号研制水平和运载火箭总体性能,国外航天机构和一流军工企业普遍采用了基于并行工程的集成产品开发模式、数字化设计手段和多学科集成优化设计技术,并开发了专业的设计系统,构建了先进的... 一、普遍采用集成优化设计与并行工程 为提升型号研制水平和运载火箭总体性能,国外航天机构和一流军工企业普遍采用了基于并行工程的集成产品开发模式、数字化设计手段和多学科集成优化设计技术,并开发了专业的设计系统,构建了先进的集成设计环境。 展开更多

关键词 军工企业 发展趋势 产品研发 国外 集成优化设计 产品开发模式 优化设计技术 集成设计环境

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