基于协同优化的鱼雷多学科设计优化

为了使用多学科设计优化方法解决鱼雷总体设计中的并行设计、耦合变量等难题,提高鱼雷总体性能,该文提出了以最大航程为目标函数,对涉及到的航程、外形、推进器及能供学科进行多学科分析,并利用基于协同优化算法的多学科设计优化方法对鱼雷外形及推进器进行设计优化.仿真结果表明,该方法能够提高鱼雷航程.     

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。     

鱼雷外形多学科设计优化方法研究

基于多学科设计优化(MDO)理论,结合鱼雷外形各学科优化设计方法,将鱼雷外形优化设计问题分解为一个系统级优化问题和阻力学科、自噪声学科和压力分布学科3个学科级优化问题,建立了鱼雷外形多学科设计优化模型,解决了各学科之间、学科与系统之间的耦合问题,实现了并行计算,并结合实际算例,验证了该方法的有效性.     

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。     

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。     

基于iSIGHT的战术导弹多学科设计优化

讨论了基于响应面的协同优化方法计算框架,并利用该方法在iSIGHT软件中实现了导弹多学科的集成,建立了包含气动、弹道、发动机和质量4个学科的战术导弹的系统优化模型.对基于响应面的协同优化方法和单级多学科优化方法进行优化分析比较,结果表明,基于响应面的协同优化方法要优于单级多学科优化方法.     

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。     

鱼雷外形低阻、低噪和高机动性的多学科优化设计方法

为了解决鱼雷外形低阻、低噪和高机动性综合优化设计问题,基于MDO理论,利用两级综合优化算法和并行子空间优化算法,提出了一种适用于鱼雷外形综合优化设计的多学科优化算法,建立了系统级优化模型,利用二次响应面近似技术,解决了学科级与系统级之间的耦合问题。最后,通过实际算例,对多学科分析与优化方法及模型的有效性进行了验证,获得了一种综合性能较优的方案。     

基于子空间近似算法的鱼雷总体多学科设计优化

在子空间近似算法的基础上，结合鱼雷总体设计的内容和实际特点，对基于子空间近似算法的鱼雷总体多学科设计优化的相关内容进行了详细分析，建立了数学模型，并进行了实例验证，结果表明该方法对提高鱼雷的设计质量，避免人力、物力的浪费，降低设计风险等有极为重要的作用。     

鱼雷发动机多学科设计优化应用展望

介绍了鱼雷发动机设计优化技术的现状与发展,提出了基于多学科设计优化(MDO)的鱼雷发动机优化设计方法,按零件、部件和总体方案设计3个阶段,分别从系统分解、模型建立、MDO策略、优化算法以及MDO平台建立5个方面,分析与展望了多学科设计优化在鱼雷发动机设计中的应用前景.     

FPGA设计的优化方法

优化FPGA设计,须对工作速度与使用面积综合评价,并在二者中找到平衡点.速度优化通过流水线设计、寄存器配平或关键路径实现.面积优化通过资源共享技术实现,并使用同步电路提高设计可靠性.     

随行装药优化设计

为了优选出30 mm随行装药结构的点火延迟时间、随行药燃速和随行药火药力三者的优化组合,保证在最大膛压不超出指标的条件下获得较高的弹丸初速。采用固体随行装药零维内弹道模型编写程序求数值解,在此基础上采用正交试验设计法设计随行装药结构的优化试验方案,利用正交表安排数值模拟试验,运用综合平衡法分析试验结果,得出优选方案并用数值模拟试验验证。优选方案为:点火延迟时间1.766 ms,随行药燃速系数2.67×10-8m/(s.pan),随行药火药力1 050 MPa.dm3/kg。验证结果说明用正交法安排数值模拟试验可以优选出较好的随行装药结构参数。     

多学科优化技术及其算法

对多学科优化技术的定义进行了论述,建立了多学科优化数学模型.全面分析了多学科优化的算法及其框架,采用响应面近似技术构造分析模型,并分析研究国内外多学科优化技术的发展状况.     

基于多学科优化的导弹总体参数设计

为提高超高速反坦克导弹的总体设计性能,文中研究了多学科设计优化(MDO)技术在总体参数分析、优化中的应用方法,建立了MDO模型与集成仿真平台,并完成了总体参数初步优化.计算结果表明,在总体设计中应用MDO技术可有效提高导弹性能.     

线型聚能装药优化设计

对80mm厚的大型铝罐进行爆炸切割,需要设计柔性线型聚能装药,采用比较成熟的正交设计法进行优化设计.利用正交表安排试验,然后用数值模拟数据代替试验数据,采用综合平衡法分析数值模拟结果,得出优化后的结构参数,并用试验验证数值模拟的正确性.     

一种引信执行级电路的优化设计

通过分析引信执行级电路的组成、工作原理和功能,找出了因电源掉电而误输出点火信号的原因,通过采取相关开关电路和优化执行级电路抗掉电功能的办法,使引信在非正常供电的情况下,相关电路电容快速放电,不误输出点火信号,防止了导弹误炸.     

微机电系统微弹簧优化设计方法

针对现有微机电系统(MEMS )微弹簧研究中侧重于弹性系数的分析,微弹簧优化设计研究则不足的情况,提出了微机电系统微弹簧优化设计方法。该方法根据 MEMS工艺易于平面图形加工的优势,采用 Matlab软件的fgoalattain函数对“L”型微弹簧的线宽进行优化设计,以降低“L”型微弹簧的最大应力。仿真验证表明：在保证微弹簧相同尺寸和弹性系数的前提下,最大应力减少了20%,为后续MEMS微弹簧的结构设计提供了参考。