多学科设计优化过程初探

介绍了多学科设计优化计算过程中存在的不确定性问题以及不确定性对设计过程和设计结果的影响.另外,采用在多学科设计优化流程中加入可靠性和稳健性分析模块来保证结果的可靠与稳健,用实验设计方法和6σ方法控制设计变量,保证设计过程的稳定收敛.     

基于设计变量空间范围自适应优化设计方法研究

通过对翼型优化设计方法的研究,对设计变量在设计空间的分布进行了探讨,建立了设计变量空间范围自适应优化设计方法,解决了优化设计模型建立过程中的设计变量空间范围的选择问题.该方法建立了聚集度的概念,利用聚集度对优化设计过程中设计变量在设计空间内的分布规律进行统计分析,并根据统计分布规律对设计变量的设计空间进行调整,将设计变量重构,实现了优化设计过程中的设计变量空间自适应.该设计变量空间范围自适应优化设计方法,一方面能够在给定的条件下扩大搜索范围来搜索满足工程设计需要的最优解,一方面又能够通过对设计变量的重构提高搜索算法的搜索效率.利用该方法对NACA 0012和NLF(1) 0416翼型进行了优化设计,并与固定设计变量空间范围的优化设计方法进行对比分析.优化结果验证了本文提出的优化设计方法具有一定的可行性,可以在更大范围内找到最优解,并具有较高的优化搜索效率.     

CJ828大型客机安全性设计与分析

安全性是产品的一种固有属性,是保障产品使用安全的前提条件,是飞机进行安全飞行的必要条件.CJ828模拟设计的进行过程中,都是以安全性为基础考量的.介绍了CJ828安全性分析所用到的主要方法,并根据实际模拟设计的内容对CJ828的整机分组安全性设计内容进行汇总.     

基于公理化设计的系统工程方法与MBSE模型体系

对基于模型的系统工程MBSE方法及其建模体系进行了研究.在运用MBSE时,系统工程师所面临的挑战之一是如何对遇到的复杂工程问题进行分析,以及如何定义完整的系统模型.将公理化设计作为MBSE的理论基础,提出基于公理化设计的系统工程方法,同时建立对应的MBSE模型体系,为系统工程师完整定义复杂工程问题提供建模方法和模型框架.根据公理化设计中的设计域、设计公理和“Z”字形映射过程,分别建立复杂系统的设计过程、模型分析和控制过程,以及设计过程中的信息反馈回路;同时建立对应的系统需求模型、功能架构模型和物理实现架构模型,构成MBSE模型体系,从系统的、基于模型的角度为系统工程师提供一个描述工程问题的方法和完整视图.通过卫星电缆网设计验证文中所提出的观点,最后给出对应的结论和未来的研究工作.     

飞机结构的耐久性与损伤容限设计

飞机结构设计思想随着航空技术的发展而不断进步,经历了从静强度、动强度、疲劳强度到断裂强度的变化过程,耐久性/损伤容限设计是当前飞机结构设计规范的核心方法.本文归纳了飞机结构设计思想的发展历程,重点讨论了耐久性/损伤容限设计的基本思想、基本理论和基本方法,有助于深入理解该设计思想的本质.     

多级涡轮气动设计与优化的研究

为明确多级涡轮的设计方法与流程,缩短设计周期与减少设计过程中的盲目性,采用分层优化设计体系对某五级涡轮进行详细的气动设计,对设计体系中各部分的作用和设计方法及手段进行了一定的探索。根据分层优化设计体系规范,首先方案设计,即一维与S2设计,掌握该涡轮的设计特点。方案设计完成后,根据方案设计中确定的部分参数,最终采用以三维设计为主,综合考虑总体参数和沿叶高参数分布的设计思路,设计过程中应用了优化的方法对部分参数进行了优化设计,三维设计完成后对该涡轮进行了简单的非定常校核,并且计算了特性线,验证了其变工况性能。计算结果表明所设计的五级涡轮基本达到了设计要求。     

乘波飞行器一体化构型设计

为提高高超声速飞行器设计的水平,提出一种结合优化设计和灵敏度分析的新设计策略,并将其应用于高超声速乘波飞行器的二维一体化构型的设计.结合实验设计方法、响应面技术和遗传算法构建了一套改进的优化方法,结合设计参数取值域、正交设计和方差分析发展了一种灵敏度分析方法.在优化设计过程中,通过参数化建模、网格自动生成和CFD求解,应用改进的优化方法对飞行器进行了多点多目标设计,得到了Pareto最优前沿面和优化推荐构型.针对推荐构型,应用灵敏度分析方法进行了非设计状态的性能分析,并基于灵敏度分析结果对推荐构型进行了修形设计.     

产品并行设计过程基本要素研究

为了对产品并行设计过程进行有效地管理、规划、协调和控制,建立了产品并行设计过程体系结构,分析了产品并行设计过程的特点,对产品并行设计过程所必需的既完备而又不冗余的W 2H基本要素做了必要的描述,对如何利用这些要素对产品并行设计过程进行跟踪管理进行了分析和研究。     

协同设计环境下技术状态管理的研究与应用

随着计算机网络技术的发展和应用,协同设计概念与方法已深入产品研制过程,成为企业提高竞争力的有力武器.技术状态管理作为产品研制过程的有效控制手段,对保证产品质量,控制研制周期和成本有着突出作用.本文重点讨论了协同设计环境下如何更高效地实现技术状态管理.     

混装电路板焊接工艺设计

本文以某产品的混装电路板手工焊接为例,介绍了混装电路板焊接工艺设计的过程,包括工艺设计的依据、焊接方法的选择以及工艺设计的要点,可作为今后类似产品的设计依据和参考.     

面向快速设计的典型特征设计系统

介绍了在Pro/E环境下利用其二次开发工具Pro/Toolkit开发的便于进行快速设计的典型特征设计系统--BIT-TFDS,详细说明了系统的体系结构、开发方法以及开发中使用的关键技术.     

概念机中的结构设计与建模研究

飞机结构设计在飞机研制过程中起着关键的作用,在飞机概念设计阶段进行结构概念设计可以使提出的概念设计方案更加完善。论述了飞机结构设计在概念设计阶段的作用和方法,着重研究了按照面向对象方式进行数据组织的计算机辅助飞机概念设计系统中进行飞机结构概念设计的方法与措施,以及在这一系统中建立结构件数值模型的步骤。结合结构材料数据库的实现,最后提出了集成与结构相关的各种数据库并进行分类管理的建议。     

多学科设计优化及其在飞机设计中的应用

多学科设计最优化体现了先进飞行器追求整体最优的一种设计思想,是降低全寿命成本的有效途径,是并行工程的重要组成部分,是计算机技术、信息技术和最优化理论迅速发展的产物,对推动技术进步,增强国力具有重大作用。本文介绍了多学科设计优化技术的必要性、多学科设计的核心内容和关键技术以及国外多学科设计的工程应用情况。     

基于模块化设计的工程设计数据管理

在中国航空发动机行业传统工程数据管理模式下,零组件上下层关系惟一确定,但是更改封闭机制始终无法完整地解决多方案导致的关联更改问题,为此采用模块化设计理念,利用上下层模块之间允许灵活选配的特点,通过判断更改前后的互换性阻隔更改向上传递问题。基于模块的产品架构采用独立的编码系统进行标识,并根据产品研制特点定义模块层级。在基于模块可选配的模式下,采用互换性管理明确更改的传递原则及不同方案之间的替换关系;采用有效性管理明确零组件号的使用范围;采用EBOM管理实现基于统一产品架构的多方案集成。若由传统模式向可选配模式进行转变,企业需在设计、工艺和BOM管理上同步调整。     

分布式飞行器快速设计平台

该文分析研究了在网络环境下的分布式飞行器快速设计的问题。采用中间件技术构建分布式设计系统,采用CORBA技术构建了飞机快速设计的网络化设计数据库系统模型。系统中的设计模块可以彼此进行信息交流,协调设计参数,共享数据。并以简单实例说明此框架具有使用互操作技术完成不同学科、不同领域的信息交流和协同设计的特点。     

改装设计/适航审定管理系统设计与开发

针对目前国内航空企业在进行改装设计和适航审定工作时文档管理混乱的问题,介绍了改装设计与适航审定管理系统设计及其文件管理平台,利用VC与SQL Server实现适航规章数据库的管理更新,以及自动生成符合性检查清单等功能。     

多学科设计优化在非常规布局飞机总体设计中的应用

以飞翼布局飞机总体设计为例,展示如何将多学科设计优化(MDO)方法有效地应用于非常规布局飞机总体设计.基于二级优化方法,提出一种飞机总体MDO实施流程.该流程包括系统级优化、子系统级优化(或评估)和多学科模型生成器3个部分.系统级优化的任务是优化全局设计变量,使系统目标最优.子系统级优化涉及的学科包括气动、隐身、结构、...     

针对维修的设计

<正>设计,对飞机及其零部件的全寿命成本有着巨大的影响,这不仅体现在性能上,而且体现在可靠性的改进和降低维修成本等各个方面。空客英国公司的戴维?希尔领导着一个专家团队,从事空客飞机的机翼、起落架和燃油系统的维修设计工作。     

航空发动机的维修性设计

良好的维修性设计是航空发动机实施优质、高效、低成本维修的重要品质。本文介绍了维修性概念、维修性设计有关控制指标及实施方案，并对我国在这一领域的研究应用提出了建议。     

二维协同设计系统的设计与实现

设计并实现了一个二维协同系统2DCoDesign,系统为B/S结构,采用Agent技术,系统中各个部分(如会议服务器,路由器,客户端)都是相互独立的Agent.为满足工程设计需求,系统提供了对DXF格式的图形操作支持以及公差等标注符号和会议纪要的支持,开发了一个分布式的协同设计环境,用于设计人员进行协同设计问题的讨论.