多学科优化设计在航空发动机涡轮叶片中的应用研究

【类型】学位论文

【作者】刘勇军 

【关键词】 多学科设计优化 涡轮叶片设计 气动 传热 强度 振动

【摘要】本文叙及了多学科设计优化技术在航空发动机涡轮叶片设计中的应用研究,介绍了涡轮叶片结构、气动、传热、强度、振动和寿命以及优化算法等跨学科之间进行耦合优化设计的理论和方法。不但建立了一个涡轮叶片自动设计分析系统和相应的优化模型,而且还建立了一种应用于涡轮叶片优化设计的多维目标函数的满意度函数。所完成的主要研究成果如下：(1)在综合分析对比国内外多学科优化设计技术的基础上,对本工作中开展多学科设计优化研究所要应用到的气动、结构、强度、寿命及传热等学科有关知识作了系统归纳和总结,形成了有机结合的知识体系。(2)建立了涡轮叶片设计的多学科设计优化方法。一是将各学科的设计分析软件集成到一起,通过改造各程序之间的数据接口及部分功能,以及开发部分分析软件,建立了涡轮叶片自动设计分析系统；二是通过建立优化模型,运行自动设计分析系统,并采用合适的搜索方法来获得叶片的整体最优解。(3)以某型号发动机涡轮叶片为例,通过多目标优化设计分析,表明本文工作中所建立的方法及软件包的正确性和工程实用性。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】湖南大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】刘又文，卢聪明

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