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| 基于近似的涡轮冷却叶片外形多学科设计优化 | |
| 引用本文： | 虞跨海,王金生,杨茜,岳珠峰. 基于近似的涡轮冷却叶片外形多学科设计优化[J]. 机械工程学报, 2011, 47(10). DOI: 10.3901/JME.2011.10.106 |
| 作者姓名： | 虞跨海 王金生 杨茜 岳珠峰 |
| 作者单位： | 1. 河南科技大学规划与建筑工程学院,洛阳,471003 2. 北京机械设备研究所,北京,100854 3. 西北工业大学材料学院,西安,710072 4. 西北工业大学工程力学系,西安,710072 |
| 基金项目： | 国家高技术研究发展计划，西北工业大学凝固国家重点实验室开放课题，河南科技大学博士科研启动基金 |
| 摘 要： | 研究多学科耦合作用下的复杂结构快速设计优化技术,解决了涡轮冷却叶片设计优化的高设计成本和数值噪声问题.函数解析与特征造型方法结合造型软件二次开发技术,实现了涡轮冷却叶片几何模型参数化及自动造型;流热耦合分析方法得到准确的气动与传热结果,通过保持与流热耦合分析模型网格节点的一致,将温度、压力等载荷信息精确传递到振动和强度分析模型;根据强度分析结果,采用经验公式方法预测叶片蠕变寿命,实现涡轮冷却叶片的多学科分析.以涡轮叶片叶尖和叶根两个外形截面18个设计参数为变量;优化拉丁超立方方法采样建立样本空间,利用Kriging函数构造快速分析模型;以叶身温度、总压损失和重量最小为优化目标,以共振裕度、应力、寿命和最大变形量为约束,建立高维、非线性设计空间下复杂涡轮冷却叶片涉及气动、传热、强度、振动和寿命等多个学科的多目标设计优化系统,最终实现叶片外形的设计优化,提高叶片的综合性能. |
| 关 键 词： | 涡轮冷却叶片 多学科设计优化 流热耦合 近似模型 多目标 |
Multidisciplinary Design Optimization of Cooling Turbine Blade Profiles Based on Surrogate Model |
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| YU Kuahai,WANG Jinsheng,YANG Xi,YUE Zhufeng. Multidisciplinary Design Optimization of Cooling Turbine Blade Profiles Based on Surrogate Model[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2011, 47(10). DOI: 10.3901/JME.2011.10.106 | |
| Authors: | YU Kuahai WANG Jinsheng YANG Xi YUE Zhufeng |
| Abstract: | |
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