結(jié)構(gòu)動力學(xué)魯棒設(shè)計方法及應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)動力學(xué)魯棒設(shè)計方法及應(yīng)用
更多相關(guān)文章: 魯棒設(shè)計 Taguchi法 響應(yīng)面法 多目標優(yōu)化 動力學(xué)
【摘要】:機械結(jié)構(gòu)的實際動力學(xué)性能受到制造、安裝的影響往往會與設(shè)計產(chǎn)生偏差。傳統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方法為確定性的,無法考慮不確定因素的影響。而單純用縮小容差的方式控制結(jié)構(gòu)性能的波動會增加成本且不易實現(xiàn)。因此,在設(shè)計過程中,需要考慮不確定因素的影響,使得結(jié)構(gòu)在保持性能的情況下有較小的波動性,即魯棒設(shè)計。魯棒設(shè)計在動力學(xué)問題中的應(yīng)用研究尚處于起始階段。本文對動力學(xué)魯棒設(shè)計的理論方法及應(yīng)用進行了研究。本文對于其理論方法的研究分為兩個階段,第一階段的研究基于Taguchi方法,利用其參數(shù)設(shè)計——容差設(shè)計的設(shè)計思路,在參數(shù)設(shè)計階段縮小設(shè)計范圍,在容差設(shè)計階段利用多目標優(yōu)化的思想改善Taguchi法處理多目標設(shè)計問題不利的情況;第二個階段的研究基于響應(yīng)面法,對響應(yīng)面的生成方法在動力學(xué)問題中的的應(yīng)用進行了研究,并基于研究結(jié)果提出了基于響應(yīng)面法的動力學(xué)魯棒設(shè)計方法,仍采用參數(shù)設(shè)計——容差設(shè)計的設(shè)計思路,在參數(shù)設(shè)計后縮小的設(shè)計范圍上獲得輸入輸出參數(shù)關(guān)系的響應(yīng)面模型,進一步應(yīng)用于考慮不確定因素的多目標優(yōu)化中,,降低設(shè)計成本。本文利用航空發(fā)動機高壓壓氣機組件裝配參數(shù)的魯棒設(shè)計、航空發(fā)動機機匣連接裝配參數(shù)的魯棒設(shè)計分別驗證了基于Taguchi的動力學(xué)魯棒設(shè)計方法及基于響應(yīng)面法的動力學(xué)魯棒設(shè)計方法,并利用雙轉(zhuǎn)子航空發(fā)動機初始不平衡量的魯棒設(shè)計進一步說明了設(shè)計方法在實際的復(fù)雜工程問題中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】:魯棒設(shè)計 Taguchi法 響應(yīng)面法 多目標優(yōu)化 動力學(xué)
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH122
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 圖表清單8-12
- 注釋表12-13
- 縮略詞13-14
- 第一章 緒論14-22
- 1.1 引言14-18
- 1.1.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定性14-16
- 1.1.2 魯棒設(shè)計16-18
- 1.2 魯棒設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀18-20
- 1.3 本文研究目標及主要研究內(nèi)容20-22
- 1.3.1 研究目標20
- 1.3.2 主要研究內(nèi)容20-22
- 第二章 基于 TAGUCHI 法的魯棒設(shè)計方法22-37
- 2.1 TAGUCHI法22-26
- 2.1.1 正交試驗設(shè)計法23-25
- 2.1.2 方差分析法25-26
- 2.2 多目標遺傳算法26-27
- 2.2.1 多目標優(yōu)化26
- 2.2.2 遺傳算法26-27
- 2.3 基于 TAGUCHI 法的魯棒設(shè)計方法27
- 2.4 算例27-36
- 2.4.1 裝配件模型27-29
- 2.4.2 高壓壓氣機裝配參數(shù)設(shè)計說明29-30
- 2.4.3 高壓壓氣機裝配參數(shù)的魯棒設(shè)計30-34
- 2.4.4 對不敏感參數(shù)放松容差的設(shè)計34-36
- 2.5 本章小結(jié)36-37
- 第三章 響應(yīng)面法在動力學(xué)問題中應(yīng)用的研究37-52
- 3.1 響應(yīng)面法37-39
- 3.1.1 試驗設(shè)計37-38
- 3.1.2 回歸分析38-39
- 3.2 多種試驗設(shè)計及方差分析方法的比較39-51
- 3.2.1 中心復(fù)合試驗設(shè)計39-44
- 3.2.2 Box-Behnken 試驗設(shè)計方法44-46
- 3.2.3 拉丁超立方46-51
- 3.3 本章小結(jié)51-52
- 第四章 響應(yīng)面在動力學(xué)魯棒設(shè)計方法中的應(yīng)用52-58
- 4.1 響應(yīng)面法在魯棒設(shè)計方法中的應(yīng)用52
- 4.2 算例52-57
- 4.2.1 問題描述53
- 4.2.2 參數(shù)設(shè)計53-55
- 4.2.3 基于響應(yīng)面法的多目標優(yōu)化55-57
- 4.3 本章小結(jié)57-58
- 第五章 航空發(fā)動機整機振動響應(yīng)抑制的動力學(xué)魯棒設(shè)計58-84
- 5.1 航空發(fā)動機模型58-60
- 5.2 初始不平衡量對支點振動響應(yīng)的影響60-65
- 5.2.1 全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)速度響應(yīng)的分布61-63
- 5.2.2 最高轉(zhuǎn)速下速度響應(yīng)的分布63-65
- 5.3 考慮初始不平衡量的魯棒設(shè)計65-83
- 5.3.1 考慮初始不平衡量的參數(shù)設(shè)計66-69
- 5.3.2 考慮初始不平衡量的容差設(shè)計69-77
- 5.3.3 設(shè)計結(jié)果的蒙特卡洛仿真驗證77-82
- 5.3.4 設(shè)計結(jié)果分析82-83
- 5.4 本章小結(jié)83-84
- 第六章 總結(jié)與展望84-86
- 6.1 本文總結(jié)84
- 6.2 展望84-86
- 參考文獻86-90
- 致謝90-91
- 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文91
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 王曉軍,邱志平;結(jié)構(gòu)振動的魯棒可靠性[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2003年11期
2 孟憲頤;響應(yīng)面法在可靠性優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用[J];北京建筑工程學(xué)院學(xué)報;1999年Z1期
3 Giuseppe Carlo Marano;Giuseppe Quaranta;Sara Sgobba;;Fuzzy-entropy based robust optimization criteria for tuned mass dampers[J];Earthquake Engineering and Engineering Vibration;2010年02期
4 熊雯,黃俊;魯棒技術(shù)在飛機總體設(shè)計中應(yīng)用的新發(fā)展[J];飛機設(shè)計;2004年04期
5 王曉鋒,席光,王尚錦;離心壓縮機葉輪的響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計Ⅰ:設(shè)計方法[J];工程熱物理學(xué)報;2004年03期
6 郭勤濤;張令彌;費慶國;;用于確定性計算仿真的響應(yīng)面法及其試驗設(shè)計研究[J];航空學(xué)報;2006年01期
7 熊俊濤;喬志德;韓忠華;;基于響應(yīng)面法的跨聲速機翼氣動優(yōu)化設(shè)計[J];航空學(xué)報;2006年03期
8 張成成;姚衛(wèi)星;;基于響應(yīng)面的結(jié)構(gòu)抗疲勞優(yōu)化設(shè)計方法[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;2007年01期
9 王婭;陶海燕;袁俠義;;基于響應(yīng)面方法的乘員坐姿優(yōu)化[J];科技導(dǎo)報;2012年33期
10 ;ROBUST DESIGN OF A TWO DEGREE FREEDOM SYSTEM.DUE TO THE PARAMETER UNCERTAINTY[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2008年06期
本文編號:728635
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/728635.html