民机客舱布局工效学量化设计模型研究

作者： 陈浩   庞丽萍   完颜笑如   方玉峰   郭司南   闵雨晨   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 数学建模   民机客舱   布局设计   人机工效   多目标优化  

描述： 为提升客舱布局设计效率以及面向民机客舱快速仿真设计系统提供技术支撑，提出了一种民机客舱布局量化设计模型。该模型面向工效学设计需求，以座椅排距、座椅排数、各级客舱舱段长度等作为设计变量，构造了舒适性、经济性、安全性三类目标函数，实现了客舱边界限制、人机空间耦合关系、适航安全性要求等约束条件的量化描述。分别以双通道宽体干线客机、单通道窄体干线客机和支线客机为应用算例，对模型的可用性进行了计算验证。结果表明，该模型可适用于多种机型的客舱布局设计，能够提供多个满足舒适性、安全性、经济性等多样化工效学设计指标的量化设计方案，并可给出各类指标进一步的优化途径。该模型在一定程度上实现了民机客舱布局量化设计，为概念设计阶段客舱布局快速设计和多方案比较提供了一种新的方法，同时也可作为航空公司客舱布局选型的定量化辅助决策工具。

A320飞机电源检测与负载配电系统设计

作者： 郝晓红   谈斌   段俊萍   来源： 自动化与仪表 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 数学建模   民机客舱   布局设计   人机工效   多目标优化  

描述： A320飞机电源检测和负载配电系统由飞机电源检测部分和负载配电部分组成。飞机电源检测部分采用STM32F4系列单片机,完成对输入交流电压、电流、频率等参数的检测、逻辑控制以及电网保护等;负载配电部分虚拟实际飞行阶段、飞行状态,通过分析负载需求,完成飞机负载配电控制和状态监控。所设计的系统可以实现飞机电源系统运行动态模拟,具备真实性强,可操作性高,可维护性好等特点,不仅可作为航空维修教学训练平台,还可为电源系统附件维修提供维修方案,应用前景良好。

基于改进NSGA-Ⅱ的航空发动机管路多目标布局优化

作者： 柳强   焦国帅   来源： 计算机集成制造系统 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   种群更新机制   管路布局   多目标优化   拉丁超立方  

描述： 提出了一种基于改进NSGA-Ⅱ算法的航空发动机管路多目标布局优化方法。为了提高NSGA-Ⅱ算法的全局搜索能力,提出了一种新的种群更新机制,在进化过程中采用拉丁超立方方法对种群的部分较差个体进行替换,同时保留原有的精英保留策略,以达到全局搜索能力与收敛性的均衡。采用三维凸包对敷设空间进行建模,基于B样条曲线设计了个体编码方式。以管路长度及平滑性为优化目标,应用改进NSGA-Ⅱ算法对发动机管路布局Pareto解集进行求解。最后通过数值算例及管路敷设仿真验证了所提方法的可行性。

航空齿轮减速器稳健优化设计研究

作者： 韩冰海   来源： 航空工程进展 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 齿轮传动   多目标优化   减速器   6σ   稳健设计  

描述： 航空齿轮减速器通常对重量、强度、效率以及可靠性有极高的要求,考虑到其所处工况的随机性、工艺水平的差异性以及材料强度等力学性能参数的波动性,传统的确定性参数优化设计已不能满足工程实际的需求。在传统的确定性优化设计模型的基础上,基于6σ稳健设计基本理论建立齿轮传动系统的多目标稳健设计优化模型,并采用NSGA-Ⅱ多目标优化算法进行求解;以某航空齿轮减速器中单级斜齿圆柱齿轮系统为研究对象进行实例分析。结果表明:本文提出的基于6σ稳健设计理论的齿轮传动系统优化模型充分考虑了不确定性因素对优化的影响,具有一定的工程应用价值。

大型民用飞机气动外形典型综合设计方法

作者： 黄江涛   高正红   余婧   郑传宇   周铸   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 非支配解优化   相关性分析   离散伴随优化   虚拟Pareto可行解集   多目标优化  

描述： 基于自主研发的飞行器气动外形大规模并行化、分布式综合设计软件AMDEsign,开展了大型民用飞机气动外形多目标综合设计,研究了处理高维目标空间多目标优化问题的有效处理方式,为优化数学模型的合理确定提供数据参考。在此基础之上,基于软件AMDEsign的主分量分析(PCA)、离散伴随方法两个典型模块,对宽体飞机数字化模型开展多目标优化,其中离散伴随方法中引入虚拟可行解集逼近方法,为权系数提供有效的导向性选择;并进一步将结果进行多目标评估分析,设计结果表明,主分量分析能够有效识别目标函数的相关性,虚拟可行解集方法效率较高,充分利用了离散伴随效率高以及导向性权函数预测等优点,多点设计外形在巡航升阻比、抖振特性以及阻力发散等性能上具有明显改善。文中提出的综合设计方法简捷高效且具有较强的工程应用价值。

基于Kriging模型和NSGA-Ⅱ的航空发动机管路卡箍布局优化

作者： 柳强   焦国帅   来源： 智能系统学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 发动机管路   管路振动   Kriging模型   多目标优化   卡箍位置  

描述： 针对传统卡箍布局规划存在效率低且难以解决多目标优化问题等难点,提出一种基于Kriging模型和NSGA-Ⅱ算法的航空发动机管路卡箍多目标布局优化方法。提出并建立反映卡箍位置与管路振动性能关系的Kriging代理模型,同时结合拉丁超立方实验设计方法以及粒子群优化技术提高建模精度。以管路一阶固有频率和二阶固有频率为优化目标,应用NSGA-Ⅱ对管路卡箍位置进行布局规划以避免共振。在优化计算过程中,应用所建近似模型代替CAE分析程序对适应值函数进行评价,大大减小了计算量。发动机管路卡箍布局算例表明:所提方法可一次性获得多个满足要求的非支配解方案,不仅提升了管路系统的可靠性,而且计算效率亦得到了很大提高。最后仿真结果证明了所提方法的有效性。

某型航空发动机燃油调节器参数匹配多目标优化

作者： 韩永健   蒋安常   蒋发敏   岳光   潘玉田   来源： 兵器装备工程学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   燃油调节器   参数匹配   计量装置   多目标优化  

描述： 针对某型航空发动机燃油调节器常见的大幅跳变和平衡占空比失稳问题，通过对油路缓冲器、控制腔、占空比活门和高速电磁阀等关键组件的流量平衡分析，确定了占空比与高速电磁阀额定流量的定量关系，发现占空比变化平稳性和占空比活门的灵敏性2个燃油调节器性能指标的矛盾关系，建立了影响占空比稳定性的多目标性能函数，提出一种基于多目标优化的占空比活门流通面积和高速电磁阀额定流量参数匹配方法以获得最佳参数匹配。仿真结果表明，本文优化后的参数匹配结果与基于专家经验的匹配结果相符，这为对该型燃油调节器的正向设计提供一种科学的方法。

基于多目标遗传算法的小水线面双体船EEDI片体尺度优化研究

作者： 唐乐   来源： 华南理工大学 年份： 2020 文献类型 ： 学位论文 关键词： MATLAB优化工具箱   能效设计指数(EEDI)   片体尺度要素   小水线面双体船   多目标优化  

描述： 基于多目标遗传算法的小水线面双体船EEDI片体尺度优化研究

面向大规模航空集群组网的控制器部署方法

作者： 付皓通   王翔   赵尚弘   宋鑫康   薛凤凤   来源： 空军工程大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： Pareto前沿   航空集群网络   软件定义网络   多目标优化   控制器部署  

描述： 软件定义网络（SDN）使得控制平面与数据平面解耦，可用来优化航空集群网络体系结构。针对航空集群网络大规模组网需求，设计了一种面向大规模航空集群网络的控制器部署优化算法，将多控制器部署转化为集群划分和子群部署两个阶段，首先基于负载均衡将集群划分为不同子群，然后以全网性能最优为目标于各子群内进行多目标寻优，获得Pareto前沿解。仿真实验评估了所提算法在负载均衡指数、全网平均传播时延、平均失连概率等方面的性能。实验结果表明：与现有算法相比，所提算法有效地提升了全网性能，同时具有较低的时间复杂度，适用于解决大规模动态场景下的航空集群网络控制器部署问题。

改进的NSGA2算法在航空活塞发动机装配中的应用

作者： 李春林   庞晓平   张果   来源： 重庆大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 精英保留   选择装配   种群均匀度   多目标优化   近邻搜索  

描述： 针对复杂机械产品零部件选择装配中个体重复现象，提出一种新的解集评价指标：种群均匀度。基于种群均匀度和拥挤度相结合的子代精英保留策略，改进了多目标优化NSGA2 (non-dominated sorting genetic algorithm-2)算法。以装配合格率和装配精度为质量评价指标，建立选择装配多目标优化模型。引进近邻搜索算子，克服NSGA2算法局部搜索能力的不足。以某型号航空活塞发动机装配为例，优化结果以Pareto边界集表示，结果表明算法改进之后非支配解集的多样性和收敛性均得到了提高。