运筹学方法在航空发动机顶层设计中的应用

【类型】学位论文

【作者】张伟 

【摘要】为了解决航空发动机选型问题，本文利用层次分析方法，建立了该问题的层次模型，依据各层元素对上层元素的贡献大小，请专家和用户打分构造判断对比矩阵，形成原始计算数据，在对数据进行校验后，计算得到候选发动机优劣的定量比较结果，不仅使复杂的、难以定量描述的航空发动机选型问题变成简便的定量分析和数值模拟，而且可以获得各候选发动机细节方面的优缺点，对发动机生产商改进产品弱点，提高其竞争力亦有重要的意义。同理，根据选型问题的基本 原理进行了涡轴发动机先进性评价，寻找一个与待评价涡轴发动机同级别，且代表当前水平的原准涡轴发动机与之相比较，得出待评价涡轴发动机相对原准发动机的先进性以及细节方面的先进性，为设计单位改进产品弱点，提高其先进性提供参考。 为了解决航空发动机技术风险量化评估问题，本文通过层次分析法和质量功能展开，将用户对先进航空发动机的总需求逐层展开到具体技术并求得其权重， 同时采用技术成熟度等级对各具体技术的风险水平进行量化，综合具体技术的权重和风险值计算得到整个发动机的总技术风险。该方法不仅可以评估整机系统，而且可以评估部件系统。以某型在研涡扇发动机的整机和涡轮部件为例，应用该方法对其进行数值模拟，得到了定量的技术风险评估结果。以航空发动机技术风险评估的研究思路进行航空发动机可行性评估，分别对预研项目和型号项目定义可行度，定量评估航空发动机可行性。

【学位授予单位】西北工业大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】蔡元虎

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