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.     

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.     

我国鱼雷技术的研究进展

在鱼雷总体设计技术方面,开展了以总体设计、系统集成、性能优化、效能评估为基础的鱼雷总体多学科综合设计优化技术研究,提出了基于网络虚拟环境的综合性能与作战效能评估方法。     

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。     

飞行器多学科集成设计环境及其关键技术

总结了多学科设计优化技术及其在飞行器集成设计中应用的发展历程与趋势,分析和比较了几种典型的飞行器集成设计系统,包括SSDSE、I HAT、IMD/WDE和AEE;以多学科设计优化技术与产品全生命周期管理技术的集成为出发点, 提出了企业级飞行器多学科集成设计环境的体系结构,阐述了其关键技术及实现途径,为构建原型系统提供参考.     

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.     

基于iSIGHT的鱼雷摆盘发动机活塞多学科设计优化

为进一步对鱼雷摆盘发动机活塞进行优化设计,综合考虑其温度、结构及强度,基于多学科可行性法（MDF）建立了摆盘发动机活塞的多学科设计优化（MDO）模型,并使用UG和ANSYS进行温度场和强度学科设计与分析。给出了活塞多学科设计优化分析仿真流程,并基于iSIGHT集成UG和ANSYS建立其多学科设计优化平台,通过二次开发实现了参数输入、输出、更新及软件间数据交流。经优化的活塞质量较原来降低了21.81%,最高温度降低了55℃,第1环槽温度降低了29℃,最大应力降低了10 MPa。仿真结果表明,活塞轻量化的MDO可有效处理热-结构耦合因素,在降低活塞质量的同时改善了温度及应力特性,提高了设计优化效率。     

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。     

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.     

鱼雷外形多目标多学科综合优化设计方法研究

提出基于多目标多学科综合设计的鱼雷外形优化设计方法。建立了针对鱼雷外形设计的一体化设计优化模型;给出改进并行子空间优化算法;并针对具体算例进行外形综合优化设计;将所得优化设计结果,与初始外形相比较。比较结果表明：优化后流体动力和声学性能都有较大提高,本文提出的方法具有可行性和适用性。     

鱼雷总体技术的发展与展望

分析了鱼雷总体技术的研究内容、方法和技术特点,从鱼雷总体设计与评估技术、减振降噪技术、流体动力技术、导引弹道设计技术、模块化技术以及鱼雷保障技术等方面对未来鱼雷总体技术的发展进行了展望,提出了当前在鱼雷总体技术方面急需开展和加强的研究工作和条件建设。     

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。