轮盘概念设计中拓扑和形状同时优化方法-中国学术期刊网络出版总库

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轮盘概念设计中拓扑和形状同时优化方法

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【英文篇名】	Simultaneous topology and shape optimization method in conceptual design of disk
【下载频次】	★★★★★
【作者】	范俊; 尹泽勇; 王建军; 米栋; 闫成;
【英文作者】	FAN Jun; YIN Zeyong; WANG Jianjun; MI Dong; YAN Cheng; School of Energy and Power Engineering; Beijing University of Aeronautics and Astronautics; Aviation Research Institute; Aviation Powerplant Research Institute; Aviation Industry Corporation of China;
【作者单位】	北京航空航天大学能源与动力工程学院; 陆航研究所; 中航工业航空动力机械研究所;
【文献出处】	北京航空航天大学学报 , Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 编辑部邮箱 2015年 03期期刊荣誉：中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊
【中文关键词】	航空发动机; 轮盘; 拓扑和形状同时优化法; 变密度法; 频率约束;
【英文关键词】	aero-engine; disk; simultaneous topology and shape optimization method; solid isotropic material with penalization(SIMP); frequency constraint;
【摘要】	为了减小人为选择参数对优化结果的影响,针对航空发动机轮盘概念设计阶段的结构优化问题,提出了拓扑和形状同时优化(STSO)法.该方法是在变密度(SIMP)法的基础上,通过分析优化目标和约束的灵敏度,用序列二次规划优化(SQP)法进行求解.接着,以板壳结构为例,对比分析了STSO法和分步优化法的结果,说明了拓扑和形状同时优化方法的优点.最后,将同时优化方法应用于轮盘结构概念设计,对比分析了使用拓扑和形状同时优化方法与单独拓扑优化方法进行轮盘结构优化的结果,探讨了不同振型对应的频率约束对优化结果的影响.结果表明,不同振型对应的频率约束下优化结果的结构形式呈现多样性;相较于单独拓扑优化方法,STSO法收敛速度较快、结果也更精确;但是由于形状优化变量取值范围选取不当,有可能会出现网格畸变过大,而导致STSO法所得的结果无效.
【英文摘要】	To minimize the effects of artificially chosen variables on optimization results,simultaneous topology and shape optimization( STSO) method was proposed for structural optimization of aero-engine disk at the conceptual design phase. This method was based on solid isotropic material with penalization( SIMP)method,by analyzing the sensitivities of the optimized object and constraints,sequential quadratic programming( SQP) optimized method was used to solve the problem. Then,taking shell structure for instant,...
【基金】	国家863计划资助项目(2006AA04Z418)
【更新日期】	2015-04-14
【分类号】	V232
【正文快照】	结构优化包括拓扑、形状和尺寸优化3个阶段,对于前2个优化阶段,通常的优化顺序是,先进行拓扑优化,在拓扑优化结果的基础上,再进行形状优化.在这种分步进行的优化过程中,需要人为设定一个大小一定的不可调的初始设计区域用于拓扑优化;并且在基于变密度法(即SIMP法)的拓扑优化过?

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