發(fā)布時(shí)間：2017-11-26 03:01

  本文關(guān)鍵詞：基于遺傳算法的航空發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化研究

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【摘要】：航空工業(yè)的發(fā)展體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家工業(yè)、科技和國(guó)防實(shí)力水平。航空發(fā)動(dòng)機(jī)(aero-engine),作為飛機(jī)的心臟,直接影響著飛機(jī)的性能、可靠性及經(jīng)濟(jì)性。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、裝配及維修過程中,由于涉及零件數(shù)以萬計(jì),且制造精度要求高、裝配及分解關(guān)系復(fù)雜,如何在設(shè)計(jì)周期短、高質(zhì)量和高精度中找到平衡,已經(jīng)成為當(dāng)前航空工業(yè)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。模塊化是迎接上述挑戰(zhàn)的重要途徑,基于合理的模塊化體系,可以有效地降低航空發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)生命周期中的人為失誤,從而提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性。本文對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的模塊化方法、模塊優(yōu)化方法進(jìn)行了研究,提出了基于遺傳算法的航空發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化研究方法,并結(jié)合某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪轉(zhuǎn)子進(jìn)行了模塊化的應(yīng)用研究。具體內(nèi)容包括：(1)研究分析了現(xiàn)有模塊化方法,在對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化問題進(jìn)行描述,并對(duì)問題的復(fù)雜度進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,建立了航空發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化的數(shù)學(xué)模型。(2)建立了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的DSM(Design Structure Matrix,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣)模型,即航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件間的關(guān)聯(lián)關(guān)系矩陣。首先根據(jù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件間的連接關(guān)系,提出量化準(zhǔn)則,其次進(jìn)行量化表達(dá),得到設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣,為后續(xù)的模塊化及分析奠定基礎(chǔ)；最后以某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪轉(zhuǎn)子為例闡述了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的DSM模型的建立方法。(3)提出了基于DSM的航空發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化方法。首先提出航空發(fā)動(dòng)機(jī)DSM模塊化的目標(biāo),其次確定采用行列變換的方式實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)DSM模塊化過程；然后對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)DSM模塊化結(jié)果進(jìn)行評(píng)估與選擇；最后以某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪轉(zhuǎn)子為例闡述了基于DSM的航空發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化方法。(4)根據(jù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn),采用基于DSM和最短描述長(zhǎng)度理論的遺傳算法來實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)模塊劃分和尋優(yōu)。首先根據(jù)DSM模型和MDL(Minimum Description Length,最短描述理論)理論建立了優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)；然后應(yīng)用遺傳算法,實(shí)現(xiàn)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)模塊劃分方案的自動(dòng)尋優(yōu)過程；最后以某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪轉(zhuǎn)子為例,進(jìn)行了航空發(fā)動(dòng)機(jī)模塊劃分方案自動(dòng)尋優(yōu)的應(yīng)用驗(yàn)證。(5)為驗(yàn)證以上理論、方法和技術(shù),通過VS2010與MATLAB的混合編程,利用C++主程序外部調(diào)用MATLAB環(huán)境下編譯的算法文件,構(gòu)建了航空發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化原型系統(tǒng)。最后以某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪轉(zhuǎn)子為例,演示了零部件模塊劃分的過程。
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V23;TP18

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 丁力平;譚建榮;馮毅雄;李中凱;;基于解析結(jié)構(gòu)模型的產(chǎn)品模塊構(gòu)建及其優(yōu)化[J];計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng);2008年06期

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本文編號(hào)：1228279