航空发动机复杂约束空间内管路敷设技术 被引量：15

1

作者 王成恩 柳强 +2 位作者 白晓兰 王健熙 李明 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期2327-2332,共6页

手工敷设复杂产品的管路及线缆,会造成反复改动而导致无法避免的浪费,为解决这一问题,综合考虑管路敷设工程规则,基于计算几何、微分几何和智能优化等思想,系统介绍了提出的若干航空发动机管路敷设算法,对管系的敷设顺序与管路路径进行... 手工敷设复杂产品的管路及线缆,会造成反复改动而导致无法避免的浪费,为解决这一问题,综合考虑管路敷设工程规则,基于计算几何、微分几何和智能优化等思想,系统介绍了提出的若干航空发动机管路敷设算法,对管系的敷设顺序与管路路径进行自动求解。算法针对复杂回转空间,不局限于柱面,更具一般性;管路贴近机匣表面并沿测地线敷设,获得了更优的管路轨迹;而对敷设顺序的排序求解,进一步优化了管系的整体敷设。通过若干敷设算例,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 航空发动机 复杂约束空间 管路路径 敷设顺序

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基于Kriging模型的涡轮盘优化设计方法 被引量：30

2

作者 黄章俊 王成恩 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期905-911,共7页

研究了航空发动机涡轮盘设计问题,将Kriging方法与全局约束优化算法相结合,提出了基于Kriging近似响应模型的优化求解方法,有效减少了有限元分析的次数和计算量。该优化设计方法采用正交试验设计和有限元分析方法获得涡轮盘设计空间的... 研究了航空发动机涡轮盘设计问题,将Kriging方法与全局约束优化算法相结合,提出了基于Kriging近似响应模型的优化求解方法,有效减少了有限元分析的次数和计算量。该优化设计方法采用正交试验设计和有限元分析方法获得涡轮盘设计空间的初始样本数据;利用已有的设计样本数据建立涡轮盘重量和应力响应近似计算的Kriging模型,在此基础上利用全局优化算法在设计空间进行设计方案优化搜索;利用有限元分析方法计算近似最优设计方案的输出响应,并以此更新已有的设计样本数据,不断提高Kriging模型的近似精度。数值计算结果表明,基于Kriging模型的涡轮盘优化设计方法不仅可以获得良好的设计结果,还能大大降低计算代价,提高设计效率。 展开更多

关键词 涡轮盘 优化设计 KRIGING模型 有限元方法

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基于非支配排序遗传算法的的多学科鲁棒协同优化方法 被引量：4

3

作者 李海燕 马明旭 井元伟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期561-566,共6页

针对鲁棒协同优化(robust collaborative optimization,RCO)具有两级优化结构和多目标形式的特点,提出基于非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA--Ⅱ)的RCO求解方法.在NSGA--II非支配排序中,根据个体的不... 针对鲁棒协同优化(robust collaborative optimization,RCO)具有两级优化结构和多目标形式的特点,提出基于非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA--Ⅱ)的RCO求解方法.在NSGA--II非支配排序中,根据个体的不可行度和不可行度阈值来决定其可行性,并给出随进化过程逐渐减小的不可行度阈值.在该阈值的作用下,在进化初期,保留较多的目标函数和标准差较小的个体,以便优化向全局极值点附近靠近;在进化后期,保留较多的学科间一致性好的个体,以便增强学科间的一致性.该方法在保证各子学科间一致性的前提下,可有效避免RCO优化结果易收敛到局部极值点的问题.利用典型算例对该方法进行了验证,结果表明该方法的优化性能良好. 展开更多

关键词 鲁棒协同优化 NSGA--Ⅱ算法 多目标 学科间一致性

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多学科协同优化方法的分析与改进 被引量：1

4

作者 李海燕 井元伟 张嗣瀛 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期314-317,共4页

深入分析了标准协同优化、动态松弛协同优化和两阶段协同优化方法的几何特性,进而比较了各自的优化特性.针对协同优化对初始点敏感的问题,通过增加总体一致性约束的方法,提出了基于先验约束法的SCO方法.针对设计变量数量级相差较大的协... 深入分析了标准协同优化、动态松弛协同优化和两阶段协同优化方法的几何特性,进而比较了各自的优化特性.针对协同优化对初始点敏感的问题,通过增加总体一致性约束的方法,提出了基于先验约束法的SCO方法.针对设计变量数量级相差较大的协同优化问题,为了提高学科间的一致性,给出了基于加权方法的学科间一致性约束表示式.最后,通过悬臂梁多学科优化问题,验证了基于先验约束法的SCO方法的有效性. 展开更多

关键词 协同优化 两阶段 先验约束 一致性约束

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复杂产品装配规划系统 被引量：17

5

作者 王成恩 于宏 +2 位作者 于嘉鹏 张闻雷 袁辉 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期952-960,共9页

为有效支持复杂产品的数字化装配设计,在深入研究装配建模、序列规划、装配评价及工艺图生成等技术的基础上,设计并开发了具有工程应用价值的复杂产品装配规划与仿真系统AeroAssem。介绍了系统的总体结构、采用的关键技术及其应用情况... 为有效支持复杂产品的数字化装配设计,在深入研究装配建模、序列规划、装配评价及工艺图生成等技术的基础上,设计并开发了具有工程应用价值的复杂产品装配规划与仿真系统AeroAssem。介绍了系统的总体结构、采用的关键技术及其应用情况。以蜗轮蜗杆减速器为例,验证了系统的各项功能和应用效果。通过与国内外装配规划系统的对比,分析了系统在矩阵提取、序列规划、工艺图和仿真等方面的优势。 展开更多

关键词 复杂产品 装配规划系统 装配建模 装配序列规划 装配工艺图 装配仿真 产品设计

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面向中小企业装配设计系统的产品装配模型 被引量：7

6

作者 张闻雷 王成恩 +2 位作者 于嘉鹏 冯国奇 袁辉 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期480-489,共10页

为建立高效的中小企业装配设计系统,定义了多层次与多维度的装配集成模型。为有效实现各项装配设计功能,提出一组装配应用模型,分别对装配拓扑结构、装配关系、装配工艺及仿真等进行建模,自动生成尺寸链、装配关系矩阵与电子技术文档等... 为建立高效的中小企业装配设计系统,定义了多层次与多维度的装配集成模型。为有效实现各项装配设计功能,提出一组装配应用模型,分别对装配拓扑结构、装配关系、装配工艺及仿真等进行建模,自动生成尺寸链、装配关系矩阵与电子技术文档等;采用装配领域模型表达公共语义结构与领域知识,建立单一装配数据源,支持数据重用与共享。研究了装配数据迁移与衍生衍变方法,用以实现面向结构、语义与过程的模型数据自动衍变。将该模型用于AeroAssem装配设计系统的设计开发,并进行了应用验证。 展开更多

关键词 中小企业 装配设计系统 装配模型 迁移衍变 衍生衍变

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基于几何图形的矢量场可视化技术 被引量：4

7

作者 王成恩 姜传彦 武新宇 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期327-330,共4页

针对科学计算产生的矢量场数据可视化需求,利用OpenGL图形库和MFC技术实现了基于几何图形的矢量场可视化技术.在对规则网格和非规则网格单元数据的预处理之后,以彩色箭标及流线的形式表现矢量场的结构和特征等信息.此外,通过对显示图形... 针对科学计算产生的矢量场数据可视化需求,利用OpenGL图形库和MFC技术实现了基于几何图形的矢量场可视化技术.在对规则网格和非规则网格单元数据的预处理之后,以彩色箭标及流线的形式表现矢量场的结构和特征等信息.此外,通过对显示图形的变换和渲染等交互操作,获得矢量场不同角度的细节信息.采用C++开发了一套矢量场可视化应用程序.通过与Tecplot软件进行对比分析,表明本系统具有良好的矢量场可视化效果. 展开更多

关键词 矢量场 可视化 OPENGL 箭标 流线

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二阶多面体网格中关键特征控制的表面重建技术

8

作者 刘鹤丹 王成恩 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2015年第1期38-43,共6页

针对基于二阶多节点多面体网格的表面重建过程中存在的准确拓扑及绘制、传输代价等问题,提出了一种基于关键特征控制的表面重建技术。研究并分析了二阶多节点多面体单元等参插值函数的性质特征,在网格单元棱边插值计算曲面轮廓点,在网... 针对基于二阶多节点多面体网格的表面重建过程中存在的准确拓扑及绘制、传输代价等问题,提出了一种基于关键特征控制的表面重建技术。研究并分析了二阶多节点多面体单元等参插值函数的性质特征,在网格单元棱边插值计算曲面轮廓点,在网格表面及体内提取曲面的几何特征关键点;根据3类插值关键点间的逻辑关系制定了令拓扑准确唯一的面片三角化规则及修复策略,设计了基于关键点的三角面片压缩索引结构。实验结果表明,该方法可准确计算并描述基于二阶多节点多面体网格单元的曲面几何拓扑结构,反映网格单元内部面片的真实凹凸性质,克服了拓扑二义性,具备对不同精度要求的适应性,并有效降低了绘制与传输代价。 展开更多

关键词 可视化 二阶多节点多面体 表面重建 准确拓扑 绘制与传输代价

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面向对象的航空发动机装配模型 被引量：22

9

作者 王成恩 于宏 +1 位作者 张闻雷 于嘉鹏 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期942-948,共7页

为了对复杂产品的数字化装配设计提供有效的支持,首先对产品装配建模方法研究工作进行了归纳分析,指出面向对象的建模方法是目前最合适的复杂产品装配建模方法。然后采用对象类图建立了复杂产品装配元模型,描述了产品装配过程中的主要... 为了对复杂产品的数字化装配设计提供有效的支持,首先对产品装配建模方法研究工作进行了归纳分析,指出面向对象的建模方法是目前最合适的复杂产品装配建模方法。然后采用对象类图建立了复杂产品装配元模型,描述了产品装配过程中的主要对象类及其关系,集成表达了产品结构、装配特征、装配关系、工艺方案等信息,为数字化装配设计提供了全面的支持。最后通过对象匹配方法,将复杂产品装配元模型转化为航空发动机装配的对象模型,并以燃气涡轮发动机的涡轮转子为例,对其装配结构构成、数据衍变关系及建模方法进行了说明。将所建立的面向对象的航空发动机装配模型直接用于数字化产品装配系统的开发,并进行了应用验证。 展开更多

关键词 数字化装配 产品装配模型 航空发动机 面向对象方法

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平面区域有限元三角形网格划分研究及实现 被引量：6

10

作者 王成恩 崔东亮 +1 位作者 严智远 徐轶伦 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期256-260,共5页

为了提高有限元分析方法在复杂装备设计中的效率和质量,在深入研究现有计算机辅助工程软件的基础上,建立了平面三角形网格划分系统。该系统能实现异构的Ansys平台和Patran平台网格数据的导入;提供多种途径多层次的网格尺寸控制方法;实... 为了提高有限元分析方法在复杂装备设计中的效率和质量,在深入研究现有计算机辅助工程软件的基础上,建立了平面三角形网格划分系统。该系统能实现异构的Ansys平台和Patran平台网格数据的导入;提供多种途径多层次的网格尺寸控制方法;实现面向多区域问题的Delaunay算法、推进波前法和映射算法混合应用。通过在航空发动机轴对称零部件的热固耦合分析中的应用,证明了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 复杂装备 有限元网格划分 推进波前法 DELAUNAY算法 映射算法 计算机辅助工程

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基于高斯函数和信赖域更新策略的Kriging响应面法 被引量：17

11

作者 王成恩 黄章俊 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期740-746,共7页

为建立拟合效率高且能够满足工程精度要求的响应面近似模型,在分析已有响应面建模方法基本特性的基础上,提出一种基于高斯函数和信赖域更新策略的Kriging响应面法。该方法将高斯函数作为设计点之间的相关函数,并在优化过程中采用信赖域... 为建立拟合效率高且能够满足工程精度要求的响应面近似模型,在分析已有响应面建模方法基本特性的基础上,提出一种基于高斯函数和信赖域更新策略的Kriging响应面法。该方法将高斯函数作为设计点之间的相关函数,并在优化过程中采用信赖域更新策略对试验设计的取样区域进行动态修正。通过在四个典型数值算例和某涡轮盘的热—结构优化设计中的应用,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 高斯函数 信赖域更新 多学科设计优化 响应面法 KRIGING模型 涡轮盘

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基于三维网格单元的等值面梯度抽取法

12

作者 刘鹤丹 王成恩 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1373-1376,共4页

针对三维网格等值面抽取中存在的二义性问题,提出三维网格单元等值面梯度抽取法.本算法利用梯度在三维网格单元外表面计算等值点,勾勒等值面轮廓,而后以添加网格内等值点方式明确等值面在网格内部凹凸方向,提出映射后Delaunay三角面片... 针对三维网格等值面抽取中存在的二义性问题,提出三维网格单元等值面梯度抽取法.本算法利用梯度在三维网格单元外表面计算等值点,勾勒等值面轮廓,而后以添加网格内等值点方式明确等值面在网格内部凹凸方向,提出映射后Delaunay三角面片提取法,在二维空间完成等值面抽取.为减少计算及绘制所需存储空间,采用调整步长及合并阈值的方法控制输出三角面片数量.实验结果证明,该算法可一次性抽取等值面准确轮廓,克服了Marching Cubes算法的二义性,生成面片可真实描述三维网格内部等值面走势,通过调整参数保证了等值面精度,降低了存储代价. 展开更多

关键词 可视化 三维网格 等值面抽取 梯度 拓扑二义性 精度

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面向二阶六面体生成的保证几何拓扑特征的等值面抽取方法

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作者 刘鹤丹 王成恩 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2014年第8期1869-1875,共7页

针对二阶多节点多面体可视化过程中存在的等值面准确拓扑及绘制、传输代价等问题,提出一种面向二阶20节点六面体生成的保证几何拓扑特征的等值面抽取方法.为反映网格单元内部等值面片真实凹凸性质、克服拓扑二义性,对二阶20节点六面体... 针对二阶多节点多面体可视化过程中存在的等值面准确拓扑及绘制、传输代价等问题,提出一种面向二阶20节点六面体生成的保证几何拓扑特征的等值面抽取方法.为反映网格单元内部等值面片真实凹凸性质、克服拓扑二义性,对二阶20节点六面体单元等参插值函数进行研究及特征分析,在网格单元棱边计算等值面片轮廓等值点,在表面及体内提取可以表现等值面几何特征的关键点;根据三类插值关键点间的逻辑关系制定了令拓扑准确唯一的等值面片三角化规则及修复策略,同时设计了基于关键点的三角面片压缩索引结构.实验结果证明,该方法可准确计算并描述二阶20节点六面体网格单元内部等值面的几何拓扑结构,具备对不同精度要求的适应性,并有效降低了绘制与传输代价. 展开更多

关键词 可视化 二阶六面体 等值面抽取 准确拓扑 绘制与传输代价

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