發(fā)布時間：2017-03-17 13:05

  本文關鍵詞：基于Kriging替代模型的燃機部件優(yōu)化設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人類工業(yè)體系的發(fā)展,工業(yè)設備的復雜程度也隨之增大,以往針對簡單結構部件精細模型的優(yōu)化設計方法變得難以實現(xiàn)。為此,需要引入替代模型來簡化優(yōu)化設計過程。本文針對新型燃氣輪機的部件優(yōu)化設計問題,探討了基于Kriging替代模型的優(yōu)化方法,研究了提高替代模型精度的更新方法,提出了基于一次擬合和序列更新擬合Kriging替代模型的自動化優(yōu)化流程,并應用于燃氣輪機的轉子轉盤和機匣的幾何尺寸優(yōu)化設計。 本論文的主要工作包含以下三個方面： (1)推導和探討Kriging替代模型的原理、特點,給出了基于一次擬合和序列更新擬合的Kriging替代模型自動化優(yōu)化流程,并在iSIGHT軟件平臺上加以實現(xiàn),用四種標準檢驗函數(shù)對其精度進行了驗證； (2)以燃機轉子輪盤為研究對象,在轉動時易出現(xiàn)應力集中和頂部傾斜等現(xiàn)象,故以轉子幾何尺寸為優(yōu)化設計變量,進行輕量化設計。運用基于Kriging模型的自動化優(yōu)化流程完成優(yōu)化設計,并在精度和效率兩方面,與傳統(tǒng)的基于精細模型的優(yōu)化設計進行了比較,驗證了基于Kriging模型的優(yōu)化設計方法的效率很高且精度合理。 (3)在燃機機匣的優(yōu)化設計中,按結構模型和接觸類型的不同,建立了四種模擬機匣在熱力耦合作用下橢圓形變的有限元模型,比較分析結果并選定優(yōu)化模型。再以法蘭尺寸和機匣厚度為優(yōu)化設計變量,進行輕量化和降低橢圓度的兩目標優(yōu)化。 此方法具有通用性,能廣泛用于各種復雜工程。
【關鍵詞】：Kriging替代模型 燃氣輪機 優(yōu)化 一次擬合 序列更新
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TK472
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 燃氣輪機簡介8-11
• 1.1.1 工作原理8-9
• 1.1.2 國內(nèi)外發(fā)展和研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2 替代模型研究概況11-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-14
• 2 Kriging替代模型14-30
• 2.1 基本原理14-16
• 2.2 模型特點16-18
• 2.3 DACE工具包簡介18-20
• 2.4 Kriging模型擬合精度探討20-29
• 2.4.1 Branin函數(shù)21-22
• 2.4.2 Rastrigin函數(shù)22-25
• 2.4.3 Hartman函數(shù)25-27
• 2.4.4 Extended Rosenbrock函數(shù)27-29
• 2.5 本章小結29-30
• 3 基于Kriging替代模型的優(yōu)化30-38
• 3.1 優(yōu)化流程30-31
• 3.2 更新準則31-33
• 3.3 基于Kriging優(yōu)化方法的討論33-37
• 3.3.1 Branin函數(shù)34
• 3.3.2 Rastrigin函數(shù)34-35
• 3.3.3 Hartman函數(shù)35-36
• 3.3.4 Extended Rosenbrock函數(shù)36-37
• 3.4 本章小結37-38
• 4 燃機轉子輪盤有限元分析模型及優(yōu)化38-45
• 4.1 轉子輪盤簡介38
• 4.2 有限元分析38-40
• 4.2.1 分析模型38-39
• 4.2.2 分析結果討論39-40
• 4.3 優(yōu)化設計40-44
• 4.3.1 優(yōu)化模型40-41
• 4.3.2 優(yōu)化結果及討論41-44
• 4.4 本章小結44-45
• 5 燃機機匣有限元分析模型及優(yōu)化45-60
• 5.1 機匣簡介45
• 5.2 有限元分析45-56
• 5.2.1 模型簡化46-55
• 5.2.2 橢圓度定義55-56
• 5.3 優(yōu)化設計56-59
• 5.3.1 優(yōu)化模型56
• 5.3.2 優(yōu)化結果及討論56-59
• 5.5 本章小結59-60
• 結論60-61
• 參考文獻61-64
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況64-65
• 致謝65-66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高月華;王希誠;;基于Kriging代理模型的多點加點序列優(yōu)化方法[J];工程力學;2012年04期

2 韓永志;高行山;李立州;岳珠峰;;基于Kriging模型的渦輪葉片多學科設計優(yōu)化[J];航空動力學報;2007年07期

3 李孝堂;;燃氣輪機的發(fā)展及中國的困局[J];航空發(fā)動機;2011年03期

4 賀毅朝;張翠軍;王培崇;張巍;;微粒群算法與郭濤算法在數(shù)值優(yōu)化中的比較[J];計算機工程與應用;2007年11期

5 隋允康;李善坡;;結構優(yōu)化中的建模方法概述[J];力學進展;2008年02期

6 姜書;石峰;;燃氣發(fā)電在節(jié)能減排中的應用[J];農(nóng)業(yè)工程技術(新能源產(chǎn)業(yè));2010年01期

7 莊三少;溫衛(wèi)東;張宏建;崔海濤;;基于DSA-FEM的航空發(fā)動機復合材料機匣優(yōu)化方法[J];機械科學與技術;2012年10期

8 邱名;周正貴;;優(yōu)化方法在軸流壓氣機轉子葉片氣動設計中的應用[J];南京航空航天大學學報;2013年01期

9 沈迪剛;借鑒國外經(jīng)驗,抓住歷史機遇發(fā)展燃機產(chǎn)業(yè)[J];航空發(fā)動機;2001年02期

10 高云凱;孫芳;余海燕;;基于Kriging模型的車身耐撞性優(yōu)化設計[J];汽車工程;2010年01期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 楊坤;復合材料結構可靠性與動力學綜合優(yōu)化方法研究[D];南京航空航天大學;2010年

2 鄒林君;基于Kriging模型的全局優(yōu)化方法研究[D];華中科技大學;2011年

3 裴閃;重型燃氣輪機發(fā)電機組實時仿真模型研究[D];華北電力大學（河北）;2007年

4 張柱國;基于代理模型的加筋板結構布局優(yōu)化設計[D];南京航空航天大學;2008年

5 李海波;航空發(fā)動機機匣的包容性數(shù)值分析與實驗研究[D];南京理工大學;2010年

  本文關鍵詞：基于Kriging替代模型的燃機部件優(yōu)化設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：252922