基于Isight的增程式电动汽车定点控制策略优化

基于专家经验和工程经验制定的传统规则能量管理策略并不能适应当前增程式汽车复杂的行驶工况,为了更加精确地控制增程式汽车,使其获得更好的燃油经济性,考虑到增程器中发动机定点控制策略的发动机工作点切换规则影响,采用Cruise建立整车模型、Isight对其参数进行优化的方式探究发动机工作点切换规则对油耗的影响,比较其百公里油耗。研究结果表明,优化后NEDC工况、WLTC工况、混合工况的百公里燃油消耗量分别降低了3.51%、7.3%、8.5%,为增程式汽车定点控制策略优化提供了一种新方法,并验证了其可行性。

基于多岛遗传算法的大流量离心泵水力性能优化研究

离心泵的效率和汽蚀性能是关系到离心泵能效和稳定性的关键指标,本文以Isight多学科优化平台为基础,将参数化建模、网格划分、数值计算、优化分析等水力设计流程有机结合,构建了离心泵自动优化设计平台。以效率指标和汽蚀余量为目标函数,采用多岛遗传算法对比转速为202m, m^(3)/s的大流量离心泵进行了多目标性能优化。结果表明:多岛遗传算法能够有效提升大流量离心泵水力性能,其主要表现为离心泵设计效率提高0.4%,小流量工况效率整体提高2%~3%,设计工况汽蚀余量降低3m。

基于Fluent/ISIGHT贯流式潜水泵流场与结构优化研究

针对目前潜水泵体积笨重的问题,利用Fluent软件,对贯流式潜水泵进行全流场仿真模拟.基于CFturbo软件经验叶轮结构,对潜水泵流场特性进行定常仿真分析.基于ISIGHT优化平台通过CFturbo和PumpLinx实现叶轮结构的参数化建模和仿真过程,针对扬程、效率和轻量化3个优化目标,借助多岛遗传算法进行叶轮结构优化.优化后结果表明,在额定流量工况下,扬程提升5.1%,水力效率提升2.1%,叶轮直径减小1.9%,不同流量工况下的潜水泵性能总体优于优化前的性能.根据现场测量的实验数据,在额定流量工况下,扬程误差为0.31%,证明优化结果可靠,效果良好.

基于Isight采煤机截割部行星传动优化设计

利用Isight软件中的NSGA—Ⅱ多目标遗传算法针对某采煤机截割部高速级行星传动进行了优化设计。在传动比不变的条件下，以啮合角、变位系数等齿形参数为设计变量，建立以体积、传动效率为目标的数学模型。结果表明，体积与传动效率保持基本不变，齿面接触强度变化≥0．67％．齿根弯曲强度提高了8％-11．1％。

基于Isight反求界面传热系数的研究

以试验测得的温度为基础,基于Isight平台,结合数值模拟方法和模拟退火算法的优化方法,计算求解了A356铝合金铸件冷却凝固过程中铸件与金属铸型间的界面传热系数。采用优化软件Isight集成铸造仿真软件ProCAST,成功解决了这两个软件的接口问题,而且在后处理数据的提取方面,采用均匀步长的计算,与整理后均匀时间步长的试验数据能更好的匹配,从而方便计算优化目标。另外,它不仅可以准确计算出随温度或时间变化的传热系数,而且还可以应用该方法优化铸造工艺和模具。

基于ISIGHT的复合材料机身优化设计研究

对机身等直段受气密载荷作用时蒙皮铺层的优化设计进行初步研究。将有限元软件NASTRAN求解器与遗传算法相结合,通过ISIGHT软件实现具体流程,并通过C++编程弥补ISIGHT的不足。分析得出了在气密载荷作用下,最优的机身等直段蒙皮的铺层顺序、铺层角度和层数。将优化前后复合材料机身对比,机身等值段减轻了16.2%的机身结构重量;与A320-200金属机身对比,相应机身段减轻了26.5%,提高了结构效率。该方法可实现读取初值、计算和读取结果整个过程的自动化,减少了大量计算时间。

基于iSIGHT的铁道车辆横向稳定性优化设计

提出了一种铁道车辆横向稳定性的优化集成设计方法,其基本原理是采用多体系统动力学分析软件SIMPACK建立铁道车辆动力学模型,采用优化软件iSIGHT,实现与SIMPACK的数据传递与过程集成,运用多岛遗传算法和序列二次规划算法相结合的优化策略,对铁道车辆悬挂参数进行优化设计,提高铁道车辆的临界失稳速度,改善其横向稳定性。实际分析计算表明,该设计方法可显著提高设计效率。

基于ISIGHT的人枪系统多参数动态优化设计

从人枪系统入手,根据立姿抵肩无依托射击的特点,建立了刚柔耦合的人枪系统动力学虚拟样机,并基于集合优化软件ISIGHT,集成ADAMS和Matlab软件进行并行优化设计以抵肩部位所受载荷和枪口垂直角位移为目标函数,以导气孔直径、气室初始容积、活塞直径、复进簧刚度、击锤簧刚度、枪机框质量为设计变量,利用自适应模拟退火算法求解得到设计变量的优化值,对优化结果进行了仿真验证,验证结果表明:优化后活塞杆所受的最大力下降1.3%,弹丸在出膛口时的枪口垂直角位移减少6.7%,抵肩部位所受的最大力也下降12.26%,提高了步枪的连发射击精度,达到了优化设计目的并节约了人力和时间,对武器系统的优化设计有参考价值。

基于Isight平台的蜗壳式混流泵多目标优化设计

为了提高设计工况下蜗壳式混流泵的水力性能,选定了蜗壳部分设计参数结合NSGA-II优化算法,以提高水力效率和扬程为目标,利用数值模拟技术对混流泵蜗壳进行了多目标优化。通过多学科优化平台Isight得到一组Pareto最优设计参数解,并结合水力性能对比试验,发现优化后设计工况下混流泵较原型泵水力效率提高了约3.02%,扬程提高了约2.81%,并拓宽了混流泵的高效区,验证了此优化方法的可行性。由内流场模拟结果可以得出:优化后的蜗壳式混流泵第Ⅷ断面面积减小了1.296%,增大了隔舌安放角和扩散管长度,削弱了隔舌处的旋涡、回流现象,并改善了泵体内流体静压分布情况。研究成果对该类混流泵蜗壳设计有一定的参考意义。

复合材料尖削结构同级优化方法研究及ISIGHT实现

现有复合材料优化方法在进行尖削结构优化时,设计变量多而且难以保证纤维的连续性,文章提出了一种基于尖削结构模型的复合材料的同级优化方法。通过引入了铺层组、铺层组厚度、铺层组铺层顺序和铺层组距离变量等参数,在不影响优化结果的同时能有效的减少设计变量个数,并保证纤维的连续性。文章借助商业软件ISIGHT实现了该同级优化方法,采用某层合板优化问题验证了该方法的有效性。

iSIGHT在鱼雷线形优化设计中的应用研究

寻找最优设计方案是鱼雷设计的重中之重,针对目前鱼雷优化设计领域还没有一套公认的优化设计方法这一现状,提出了一套基于iSIGHT的工程设计优化方法,将这款商业软件应用于鱼雷线形优化设计中,采用了模拟退火算法+连续二次规划法的优化策略,集成流体分析软件F luent对雷体线形的流体参数进行了计算,并与传统优化方法结果相比较,结果表明,基于iSIGHT的优化设计方法在鱼雷线形优化设计中是可行的,能够得到令设计人员满意的鱼雷线形优化方案。

基于Adams与Isight的某转向机构运动学仿真及多目标优化

针对东风某重型商用车在使用中存在的轮胎异常磨损问题,利用Adams/View对该样车双轴转向机构进行参数化建模与运动学仿真,仿真结果表明:各车轮实际转角关系与阿克曼理论转角关系存在一定误差,其中第二轴两车轮转角误差较大,导致该轴轮胎磨损严重。利用多学科优化软件Isight集成Adams/View建立了转向机构运动学仿真优化分析流程,采用正交数组DOE分析法和NCGA遗传算法实现了该转向机构的多目标优化。优化结果表明:优化后各车轮转角误差大大减小,有效解决了车轮异常磨损问题。

基于Isight的增程式电动汽车控制参数多目标优化

文章以某款增程式电动汽车(range-extended electric vehicle,REEV)为研究对象,设计了整车控制策略,借助整车性能仿真软件CRUISE和多学科设计优化软件Isight搭建了整车性能仿真和优化模型,并采用改进的非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-Ⅱ)对增程器控制参数进行多目标优化。优化结果表明,在满足整车能量需求的前提下,优化后的增程器总发电量减少了7.34%,汽车百公里燃油消耗量降低了8.28%。

基于iSIGHT平台的倾斜冲击射流传热特性优化

为了研究和优化半封闭倾斜射流冲击移动平板的传热性能,采用iSIGHT与CFD软件的联合仿真,根据多岛遗传算法动态调整射流角度和平板移动速度,进行狭缝湍流冲击射流的数值模拟。结果表明,平板表面的传热效果主要是由板速决定的,低速时高角度下的平板表面的平均努塞尔数较高;初始设计时流场左侧的回流区和二次回流区消失,优化后的流场结构得到改善,移动平板表面的平均努塞尔数比初始设计结果提高7.62%,热传导更加均匀。

基于Sculptor和Isight的SUV前阻风板结构优化

以某SUV车型为研究对象,通过Isight集成Sculptor和FLUENT建立优化平台,在Sculptor中建立控制体,与SUV几何模型建立映射关系;将阻风板的高度和安装角度参数化,并应用Isight的DOE拉丁超立方设计方法创建实验样本点.在此基础上,用Isight驱动FLUENT进行仿真计算并建立Kriging近似模型,得到目标函数风阻系数与变量高度和角度之间的关系.采用多岛遗传算法对近似模型寻找最优解.优化结果表明,通过对阻风板的优化,其阻力因数下降6.1%.

Isight平台理论与方法及其在产品结构设计与优化中的应用研究

Isight平台是集成、自动化和优化设计过程的通用软件框架,广泛应用于产品结构设计和优化工作中。文章不仅对其理论和方法进行了详细的描述,而且给出了一个工业实例,以说明该平台的应用。结果表明,Isight平台能够集成多种类型的软件,并基于其数据集成和数据处理等能力实现自动分析,与传统的产品设计和优化方法相比具有更大的优势。此外,文章对同类研究问题也具有一定的指导意义和参考价值。

基于PD控制算法与Isight系数优化的无人机轨迹跟踪

建立了无人机飞行动力学模型,设计了PD控制算法对无人机进行轨迹跟踪控制;基于Isight软件将多岛遗传算法和序列二次规划法相结合,对PD控制系数进行了优化调节,获得了较好的控制效果;对优化所得结果进行了仿真验证。仿真结果表明,PD控制算法可以较好地实现对无人机的轨迹跟踪控制,位置误差与速度误差最大值基本为0,组合优化方法可以提高参数寻优效果,可将代价函数减小2.9%。

基于ISIGHT的印制电子喷印机工作台多目标优化设计

印制电子喷印机工作台的质量和静动态特性是影响喷印精度的重要因素。在ISIGHT平台上集成Siemens NX和ANSYS,以减轻喷印机工作台结构质量和提高其静、动态特性为优化目标,采用最优拉丁超立方法对设计变量进行试验设计(DOE),利用改进的非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ进行多目标优化设计。优化结果表明:基于ISIGHT的多目标优化设计方法不仅高效而且可以得到Pareto最优解集,优化后喷印机工作台的质量减轻了33.62%,最大变形减少了44.13%,且一阶固有频率也由43.34 Hz提高到了75.93 Hz。

基于Isight的液力变矩器泵叶优化设计

针对液力变矩器复杂的内流场仿真计算与泵轮叶片优化设计这两类非线性且孤立的计算问题,提出了一种新的叶片优化设计方法。这种方法是在Isight平台上,集成参数化的三维流道模型文件,网格划分文件和流体分析文件,以内置的多岛遗传算法为工具,进行自动优化设计。该方法实现了将LB46液力变矩器泵轮叶片几何形状的优化转化为控制其叶片形状的参数数值优化。将优化结果与实验数据进行对比,证明了该方法的可靠性。

基于MIGA算法的完全对称翼型优化设计方法研究

提出了一种利用6控制点5阶Bezier多项式对完全对称翼型进行表达的参数化设计方法,并通过6个无量纲的横纵坐标控制系数和翼型最大相对厚度控制翼型型线。采用Fortran语言编写翼型参数化设计程序代码,并与ICEM网格划分和Fluent流场仿真一起集成到Isight自动优化平台,利用多岛遗传算法对相应的目标函数进行求解,实现了完全对称翼型的优化设计。以相对厚度为16%的椭圆翼型为参考,取4°、8°和12°为设计攻角,在Re=2.5×10^(6)的条件下,设计得到一款翼型A。与参考翼型对比结果显示,优化翼型A的型线接近菱形,其载荷在x/c∈(0.04,0.3)的区域减小,而在x/c∈(0.3,0.96)的区域增加,沿弦线方向载荷分布更加均衡。此外,在设计攻角下,优化翼型A的升阻比分别增加了28.56%和17.64%,在非设计攻角下,其气动性能也得到显著提升,印证了构建的优化设计方法的可靠性,为其他复杂可逆翼型的优化设计奠定了良好的理论基础。