管路系統(tǒng)和線纜在復(fù)雜裝備如航空發(fā)動機管路具有著舉足輕重的地位,管線布局設(shè)計直接關(guān)系到裝備的精密程度、使用壽命、可靠性等。由于多管路成束敷設(shè)具有整體規(guī)則美觀,便于安裝,連接關(guān)系清晰,方便管路之間通過雙聯(lián)卡箍依次進行固定等優(yōu)點,所以大量應(yīng)用于管路系統(tǒng)中。以往復(fù)雜裝備的管路布局研究主要集中在單管敷設(shè)以及多管敷設(shè)順序規(guī)劃方面,考慮多根管路成束敷設(shè)的研究較匱乏。本文以典型的復(fù)雜裝備航空發(fā)動機為主要研究對象,針對多管成束敷設(shè)問題,結(jié)合粒子群優(yōu)化及多目標(biāo)優(yōu)化理論,分別提出了多管成束敷設(shè)的單目標(biāo)優(yōu)化和多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計方法。具體而言,本文主要完成了以下工作。設(shè)計了一種多管路成束敷設(shè)的編碼方式,建立相應(yīng)的適應(yīng)值函數(shù)�；诹Ｗ尤核惴�,對航空發(fā)動機中成束管路長度進行優(yōu)化算法設(shè)計。結(jié)果滿足成束管路躲避干擾區(qū)域的約束條件,并且達(dá)到成束管路長度最短的目標(biāo)。通過對算例進行管路敷設(shè)仿真驗證了方法的可行性�；诙嗄繕�(biāo)粒子群算法,將成束敷設(shè)管路的總距離和平滑度兩個目標(biāo)同時進行優(yōu)化算法設(shè)計,生成Pareto非支配解集,并采用系統(tǒng)聚類法將非支配解集進行聚類。最后,對聚類后的結(jié)果分別敷設(shè)仿真來驗證方法的可行性。
【學(xué)位單位】：遼寧石油化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V233;TP18
【部分圖文】：

文章結(jié)構(gòu)框圖

圖 2.1 管路成束敷設(shè)二維模型Fig. 2.1 two-dimensional model of pipeline bundle laying假定圖 2.1 是某復(fù)雜裝備的管路成束敷設(shè)的二維模型圖，這里我們以三根管設(shè)舉例，由于成束敷設(shè)首先往往需要在起點附件處、終點附件處拔出一部分便于管路的敷設(shè)和裝配，因此我們將已經(jīng)拔出一部分直線段的點 S1、S2、S件 1 處的起點，點 T1、T2、T3 作為敷設(shè)附件 2 的目標(biāo)點。這里點 P11、P1 是三根管路進行成束敷設(shè)的第一個拐點，點 P12、P22、P32 此本成束敷設(shè)的點，點 P13、P23、P33 是本成束敷設(shè)的第三個拐點。根據(jù)成束敷設(shè)的規(guī)則根管路的第一個拐點 P11、P21、P31 處開始到管路成束敷設(shè)的最后一個拐點 3、P33 處如上圖 2.1 所示，第一根管路 S1-T1 到第二根管路 S2-T2 的距離均為 根管路 S2-T2 到第三根管路 S3-T3 的距離均為 d23。根據(jù)成束敷設(shè)這一特殊的規(guī)則特性，在多管路成束敷設(shè)當(dāng)中可以依據(jù)第一根制節(jié)點坐標(biāo)，以及管路之間成束敷設(shè)的距離，這兩個信息結(jié)合解析幾何數(shù)學(xué)

圖 2.2 航空發(fā)動機近似仿真模型Fig. 2.2 approximate aero-engine simulation model 所示，此航空發(fā)動機的管路敷設(shè)空間三維模型我們可以近的圓臺和一個圓柱組合構(gòu)成的，它的機匣母線是由斜率不段拼接而成，利用這一特征我們可以根據(jù)高等數(shù)學(xué)中直線 0進行分段以此來求出此航空此發(fā)動機的機匣母線方程下圖 2.3 所示在通過 Grip 二次開發(fā)過的 Simense NX 11.0提取，其中左側(cè)褐色星號部分即為所提取的特殊點右側(cè)為

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2823112