计算机辅助双基系固体推进剂配方概念设计方法研究

为了降低基于优化技术求解配方问题可能无解的风险,提出了基于质量功能展开(QFD)和公理化设计(AD)的双基系固体推进剂配方概念设计方法和模型,利用配方概念设计系统设计了一个改性双基推进剂配方实例,展示了该模型在推进剂配方概念设计系统中的运用效果。结果表明,在配方概念设计阶段初步求解基本满足指标要求的配方功能成分及其边界含量,确保后续配方详细设计(优化设计)有解。在传统的配方设计工作中,按照"概念设计+详细设计+性能预估+再设计"的新方法能有效避免优化无解风险,提高配方设计效率,降低配方设计成本。     

使用多学科设计优化方法对鱼雷总体综合设计的建模思路研究

多学科设计优化方法是一种新的针对复杂工程系统设计的求解方法,给出了多学科设计优化方法的参数表示,分析了鱼雷总体综合设计的学科划分和耦合参数,然后分别使用三种典型的多学科设计优化方法——多学科可行性法、单学科可行性法和协调优化法对鱼雷总体综合设计进行建模思路研究,并对三种模型进行了对比分析。     

基于电子表单的圆柱形壳体结构参数化设计

针对水下航行器研制中存在的设计周期冗长现象,提出了一种结构设计的新思路,以自主式水下航行器(AUV)圆柱段壳体结构优化设计为例,利用电子表单使UG的建模功能与MATLAB科学运算功能得到有效的结合,完成了对壳体结构的优化设计及模型更新,重点说明了如何利用电子表单在MATLAB与UG之间进行数据通信,实现了参数化结构的优化设计。研究结果表明,该方法能极大地缩短结构设计周期,减少由于零件尺寸变化带给工程师设计上的工作量,也使得产品的结构设计系列化成为可能。     

水下航行器全动舵可靠性优化设计

利用基于中心复合采样的二阶响应面法得到AUV稳定度极限状态函数。综合考虑由于人为和客观造成的不确定性误差对极限状态方程的可靠度的影响,进行多次随机虚拟实验,计算AUV稳定度的可靠度,并根据求得的可靠度定量给出各设计变量关于极限状态函数的可靠度灵敏度。经判断,选择灵敏度较小的参数作为确定性变量,并对AUV全动舵进行可靠性优化设计,结果表明,减少不确定性量后,优化迭代次数大幅减少。     

多学科优化设计技术在现代鱼雷设计中的应用展望

介绍了国内外多学科优化设计技术的现状与发展，基于该技术在国内起步较晚、在鱼雷领域的应用还是空白的现状，展望了多学科优化设计技术在现代鱼雷技术中的应用，认为应从4个方面开展工作：建立适合鱼雷使用的系统优化模型；确定优化算法；研究优化设计流程；建立鱼雷总体多学科优化设计平台，从而实现全雷各系统各学科的协同设计，提高鱼雷总体设计水平。同时介绍了几种优化算法，如单级优化算法、并行子空间优化算法和协作优化算法，以及几种优化设计平台，如美国Engineous Software公司开发的iSIGHT软件、Sandia国家实验室开发的DAKOTA软件、Vanderplaats开发的VisualDOC软件、Phoenix Integration公司开发的ModelCenter软件等的技术特点。     

水下航行器壳体结构多目标优化设计研究

针对大深度水下航行器壳体结构多目标优化问题,提出一种基于自适应响应面的多目标优化方法。该方法利用实验设计得到初始点,利用响应面构造近似模型,初次优化得到Pareto解集。引入一种空间采点法,均匀得到Pareto解样点,使用高精度有限元分析技术校核后补充到初始样本集,通过一种渐近全局策略使近似模型最终满足精度。利用灰色关联分析法处理Pareto解集。结合水下航行器壳体结构实际情况,提出一种多级标度赋权法,在获得各目标权重后从Pareto解集中挑选出满意解,优化后与传统经验公式结果相比,在满足近似精度的前提下,总体性能有了一定提高。     

基于试验设计和响应面近似的高超声速巡航飞行器多学科设计优化

建立了基于试验设计理论和响应面近似的超燃冲压发动机推进的高超声速巡航飞行器多学科设计优化方法。首先建立外形尺寸、质量估算、气动力性能、气动热性能和推进性能学科的分析模型。模型考虑了学科间的耦合效应，结合弹道方程，形成了飞行器的总体性能模型。然后分别采用D—Optimal设计、Taguchi设计和均匀设计选择设计点，通过多机并行计算完成高超声速巡航飞行器性能分析。根据分析结果，构造响应面近似模型。通过响应面近似模型的优化，完成了高超声速巡航飞行器的多学科设计优化。计算表明，基于试验设计的多学科设计优化方法可以用于高超声速巡航飞行器的优化设计。     

新型装备模块化概念设计方法

针对传统装备概念设计存在的种类繁多、规格不统一等问题,提出一种新型装备模块化概念设计方法。简要概述模块化理论,重点描述模块化概念设计内容,给出其详细设计流程。通过该方法的应用,可进一步增强新型装备的模块化水平,提高新型装备的体系作战能力,并为相关研究人员提供参考。     

飞航导弹总体方案评价决策技术研究

从飞航导弹总体方案设计及评估需求出发，结合灰色模糊综合评价理论，建立了飞航导弹总体方案评价体系，并研究了灰色模糊综合评价方法及其在飞航导弹总体设计方案评价系统中的应用．     

基于TOPSIS的地空导弹总体方案评价决策研究

地空导弹总体方案科学与否直接关系到地空导弹性能的优劣，科学准确地评价总体方案是做出正确决策的前提．针对地空导弹总体方案定量分析问题，提出了一种用基于AHP法分配权重，模糊数学量化定性指标，最终运用目标决策分析中逼近于理想解的排序方法（TOPSIS）对总体方案进行排序，比较好地克服了以往方法区分度小等不足．实例表明，该方法是有效而又实用的。     

飞航导弹总体设计MDO问题表述研究

多学科设计优化技术的核心内容是MDO问题表述与求解。为研究导弹总体多学科设计优化问题,给出了通用的导弹总体设计MDO表述,并基于协作优化（CO）表述,结合变复杂度建模技术和MDO框架集成技术,改造了某飞航导弹的总体设计过程,获得了较大的优化,验证了导弹总体设计CO表述的有效性,且该表述方法可以推广到各类导弹总体设计当中。     

平流层大型飞艇概念设计与建模

介绍了平流层大型飞艇的概念设计,从几何外形、结构布局、动力、能源等几方面阐述了平流层飞艇的设计方法;分析了一种具有差动升降舵的高空大型飞艇的受力情况,并对该飞艇进行了建模,得到其非线性数学模型。最后对所得到的非线性模型进行了开环仿真验证,得出了几点重要结论。     

Rough Set Fuzzy Optimum Selecting in Multidisciplinary System

Scheme evaluation and selection is an optimum selecting and sequencing problem with multi-objective and multilevel. It can＇t follow single objective function or rule. Meanwhile, these objectives are coupled with each other and the attribution information is fuzzy also. It is necessary to find an effective evaluation method which can consider all conditions and restrictions. In this paper, AHP and rough set theory are applied to fuzzy optimization to determine important weight of each attribution. The rough set fuzzy optimum selection is used to eliminate the useless information. Autonomous un- derwater vehicle （AUV） is large-scale systems with many coupled design variables and objective functions. Their scheme evaluation and selection are very important, which relate to multiple factors, such as reliability; security, service time; the lifecycle, etc. Results of application in torpedo design indicate that this method is feasible.     

鱼雷总体多学科设计优化技术研究进展

多学科设计优化是世界各国工业设计界新兴的研究领域,是解决复杂系统工程问题的有效手段。本文概述了多学科设计优化技术的研究进展,重点介绍了其组成要素、求解策略和典型优化框架的评估与比较。通过对鱼雷总体多学科体系结构的研究,将鱼雷总体设计划分为7个学科领域,以协作优化算法为例探讨了多学科设计优化在鱼雷总体设计中的应用方法,给出了设计模型,并指出了其研究方向和技术难点。     

鱼雷总体多学科设计优化集成平台及其关键技术

分析了鱼雷总体设计所面临的技术瓶颈及多学科设计优化的应用趋势。基于项目管理、流程管理、数据管理、知识工程和多学科设计优化等技术,提出了鱼雷总体多学科设计优化集成平台的构想,详细论述了该平台的体系结构以及构建该平台所需解决的关键技术。本文的工作可作为进一步深入研究及构建鱼雷总体多学科设计优化集成平台的参考。     

反TBM导弹动能杆战斗部优化设计

在引战配合条件下, 针对目标可能采取的对抗措施, 推导了动能杆战斗部类反TBM导弹的杀伤概率数学模型, 并根据仿真结果讨论了影响杀伤概率的主要因素; 在此基础上, 把战斗部参数作为设计变量, 以单发导弹杀伤概率最大、战斗部质量最小为双目标函数, 建立了优化设计模型, 并给出算例, 分析了计算结果.     

高超声速乘波飞行器多学科设计优化研究进展

来波飞行器由于其具有高升阻比特性而成为国内外高超声速飞行器研究的热点.介绍了飞行器多学科设计优化(MDO)的发展概况,简述了乘波构形优化设计的研究进展.在此基础上对高超声速乘波飞行器MDO的理论基础进行了分析,阐述了应用MDO技术进行高超声速乘波飞行器设计的必要性和可行性.重点从气动和结构系统的协同优化设计、机体和推进系统的一体化优化设计以及气动和控制系统的综合优化设计等3个方面讨论了MDO在高超声速乘波飞行器设计中的应用现状.提出了今后应加大对MDO集成框架的开发力度,大力开展包含可靠性和经济性分析的高超声速乘波飞行器多目标MDO研究.     

多学科设计优化中搜索策略研究

针对多学科设计优化的问题复杂性, 探讨现有优化算法在多学科设计优化问题中的适用性, 以确定搜索策略的选择.回顾了经典优化方法在优化设计中的应用, 介绍了软计算在多学科设计优化中的应用, 并对软计算中的智能优化算法及其在多学科设计优化中的应用作了研究, 最后对多学科设计优化中搜索策略的发展方向作了阐述.     

Torpedo Overall Multidisciplinary Design Based on Collaborative Optimization

A torpedo multidisciplinary design optimization （MDO） based on the collaborative optimization is proposed. Through decomposition and coordination, some problems in torpedo design such as multidisciplinary coupling, large data volume and complex data relationships can be solved. Taking aim at some complex problems in the torpedo design, such as computation in multidisciplinary design, organization, modeling and information exchange, the collaborative optimization methods based on approximate technology are presented. An example to increase the torpedo range is also given. It demonstrates that the method can converge quickly, has higher reliability and smaller data throughput, and is a very effective MDO method.     

一种基于参数化建模的飞行器隐身外形设计优化方法

针对飞行器隐身外形设计优化问题,建立一套复杂隐身外形的参数化建模方法;应用基于正交试验设计的参数影响程度分析方法,从众多外形参数中选取设计变量;为隐身与气动学科分析构建代理模型,以提高优化效率;采用分层次的多目标优化策略进行隐身、气动综合优化;最后以一隐身外形翼身组合体的设计优化为算例,检验了以上方法的可行性和有效性．