MDOS在气象资料业务中的应用与质量控制措施

自全面实现自动化观测工作以来,以实时传输的数据文件作为质量控制对象在全国范围内得到推广,为气候分析、科研服务、气候论证等提供了有效的数据支撑。本文在概述MDOS系统的基础上,分析了MDOS在气象业务中的应用,同时探讨了常见疑误数据及处理措施,最后给出了质量控制措施。

明清之际川藏道的兴起及在中央和西藏地方中的连接作用

明清之际,川藏道逐渐兴起,并成为中央与西藏地方之间的重要连接纽带。除了中央政府的主动开拓,西藏地方也参与到了整个进程之中。自明中后期开始,大量藏族僧俗人员自川藏道前往内地朝贡,并将巨额茶叶、布匹、金银等物资带回西藏,这是“汉藏金桥”兴起的重要背景。当康区的白利土司阻断了川藏道时,以五世达赖喇嘛为首的西藏地方支持蒙古首领固始汗,攻灭了白利。清初,西藏地方与内地在川藏道东端打箭炉广泛开展贸易活动。康熙三十九年(1700)“西炉之役”与五十九年(1720)清军进藏驱逐准噶尔后,川藏道沿线多数地区逐渐纳入四川省管辖,清朝为保障道路畅通,以巨额茶叶与白银对西藏地方进行经济补贴。由川藏道的兴起及中央与西藏地方的互动,可以深刻理解该道成为双方连接纽带的原因,以及西藏地方牢固纳入中原政治体系的内在逻辑。

复杂工业产品多学科设计仿真优化平台(UniXDE)研究与应用

针对国内外已有的复杂工业产品多学科设计仿真优化框架与平台在多学科模型集成能力、计算能力、协同能力方面的不足,研究和开发国产自主的新一代复杂工业产品多学科设计仿真优化框架与平台UniXDE(unified exploration and design environment)。本平台基于微服务云架构技术构建整体框架,提供低代码仿真优化流程编排、组件化CAD/CAE参数化集成接口、丰富的多学科设计优化算法库、分布式高性能优化计算引擎、可视化计算监控和报告自动生成等功能。通过白车身轻量化、船型优化、飞行器起落架性能优化等工程应用,表明UniXDE可显著提升产品综合性能和设计成功率。

水面舰船航行性能MDO系统顶层设计研究

水面舰船航行性能设计是一个典型的多学科设计优化问题,适宜于采用基于系统工程思想的MDO创新设计理念和方法。文章首先分析了水面舰船航行性能设计领域开展MDO应用研究的重要意义,之后阐述了MDO概念内涵;制定了总体研究思路,确定了系统设计目标、技术指标及顶层设计技术方案,剖析了需要首先解决的若干关键技术,并给出关键技术的攻关建议。

基于MDO方法的车用三效催化转化器设计优化

以车用三效催化转化器(TWC)的转化效率、压力损失、质量以及抗热冲击性能为目标函数,建立了TWC多学科设计优化(MDO)模型。在充分考虑各学科之间的耦合效应基础上,通过采用自适应混沌优化算法与VB编程对MDO模型进行求解。优化结果表明,压力损失减少6.99%,质量减少11.68%,位移变形减少20.91%,TWC转化效率提高5.42%。试验证明该方法用于TWC是有效的。

基于matlab的飞行器并行MDO方法的研究与实现

在Parmatlab的基础上开发出适合网络通讯的matlab工具箱MDO504 toolbox,此工具箱提供了在matlab环境下进行并行计算的函数。在此工具箱的基础上开发出进行多学科设计优化的软件GSEOPT,GSEOPT在并行环境下实现了基于全局灵敏度方程(GSE)的单级优化算法,用并行的方法求得了全局灵敏度,在系统层进行优化。最后用此软件对某飞行器进行了并行优化设计,给出了计算结果,并与参考文献结果进行了比较,得到了更好的结果。

MDO在汽车转向系统结构优化中的应用

转向系统刚度强度是影响汽车稳态特性的重要因素,转向系统NVH性能是影响汽车舒适性的重要指标,所以它的设计需要满足多个性能要求。针对转向系统利用HyperStudy优化软件,采用均匀拉丁方实验设计方法进行样本数据设计,利用最小二乘法构建了汽车转向系统的刚度、强度、NVH多学科系统的近似响应面优化模型,从而对转向系统结构进行了多学科优化。优化结果表明转向系统在刚度、强度及NVH性能有所提高的同时,重量得到较大程度的减轻。算例表明,多学科优化方法具有较高的工程实用性。

基于层次分析法的MDO算法性能评价

在互补判断矩阵排序理论的基础上,结合最优化方法,将互补判断矩阵特征向量法引入层次分析中,提出了一种基于互补判断矩阵特征向量法的层次分析方法。通过对几种常见MDO算法的设计变量、约束、计算精度和计算复杂度进行分析,给出了改良的序列二次规划算法(NLPQL)、自适应模拟退火算法(ASA)、多岛遗传算法(MIGA)和序列二次规划算法(DONLP)在涡轮叶片多学科优化中选择的实例说明,并与实际优化结果进行对比,验证了本文所采用方法的有效性。

涡轮叶片MDO实现的进展

航空发动机涡轮叶片系统的设计涉及了空气动力学、热学等等诸多相互关联或耦合的学科,往往需要通过各学科之间反复的协调分析才能设计出性能优良的系统.为突破以往过分依赖经验的设计方法,近年来众多学者对发动机叶片的MDO技术进行了大量的研究和探索.我们借助国际上先进的MDO软件iSIGHT建立了集成不同数值模拟器的MDO平台,并将其成功地应用于涡轮叶片的MDO过程中.

面向MDO的复杂产品多学科视图建模技术

提出了面向MDO的复杂产品多学科视图建模技术,给出以主模型为导向的多学科并行建模技术路线。通过建立复杂产品设计过程的层次分解与映射模型,分析产品组成的多学科性;给出多学科并行的设计方法,以实现各学科子系统功能的独立性;通过多学科视图建模的一致性规则及多模型的协同运行策略,解决冲突的协调问题;采用面向对象方法,建立起多学科视图建模技术的层次实现结构;基于优化技术与CAD/CAE的技术集成,实现多模型协同仿真与优化。该技术应用于汽车车身的多学科建模与仿真优化,实现了设计信息的动态交互与多学科共享,有效改进了产品设计水平,提高了产品的设计效率。

基于MDO方法的离心式压气机设计系统

针对离心式压气机设计中存在流—热—固耦合的问题,文中进行离心式压气机的多学科设计优化研究,基于多学科可行方法,建立离心式压气机的多学科设计优化系统。利用非均匀有理B样条曲线和五次多项式,分别构建径流式叶片型线和扩压器叶片型线,通过特征造型技术,建立离心式压气机参数化模型。采用线性插值方法和网格重生成方法,完成对温度、气压和变形耦合信息传递。在压气机参数化建模和多学科耦合分析的基础上,以总压比、等熵效率和流量为优化目标,对某离心式压气机进行设计优化,实现其综合性能的改善。所建多学科设计优化系统可以推广到其他多场耦合系统的设计。

基于MDO体系的涡轮叶片热-结构耦合分析

在涡轮叶片参数化建模和气动分析基础上,开发了三维坐标插值程序,实现了学科间载荷信息传递;基于经验准则公式,开发了换热系数计算程序;在研究ANSYS软件参数化设计语言的基础上,利用插值及换热程序输出APDL参数化加载宏文件,实现了边界条件的精确加载;基于ANSYS软件APDL命令流,设计了涡轮叶片热分析模块及热-结构耦合分析模块,为建立涡轮叶片MDO体系奠定了基础。

基于MDO的导弹数字化设计平台研究

为解决导弹设计过程各学科间信息交换复杂性,基于MDO(multidisciplinary design optimization)思想研究开发了导弹数字化设计平台。建立了设计平台系统结构,分析了体系结构和功能框架各层内涵,给出了应用实例。平台实现了导弹设计过程中应用集成、信息集成和过程集成,可进行导弹系统组成定制、设计流程定制和数据集成关系定制,并支持优化设计和分布式设计人员的协同工作。

大型机械结构件的多学科设计优化(MDO)研究

大型机械结构件的优化设计一直是结构优化设计的一个重要内容 ,而多学科设计优化 (MDO)为其结构优化提供了一条更为系统、精确的方法。本文主要讨论和研究了大型机械结构件MDO中的一些关键技术问题 ,并以轻型货车EQ10 6 0F驾驶室车身为例 ,对其进行了多学科结构优化设计 。

论MDO视域下的教学设计

利用多学科设计优化(MDO)对教学系统进行总体设计,是对传统教学设计的一大拓展。传统教学设计不能很好地实现各个学科之间的协同效应,所取得的最终设计结果往往不是系统的全局最优解。基于MDO的教学设计能在很大程度上克服传统教学设计的弊端,实现教学设计的整体效益最大化。

SWATH船应用与推广的“瓶颈”技术——MDO技术在SWATH船的应用

由于SWATH船的优缺点都非常明显,造成了使用者在决策是否采用SWATH船型时的犹豫与困惑。要将SWATH船的应用推广到可以充分发挥优势的广阔领域,必须应用多学科优化与多目标评估技术(MDO技术),建立科学、定量的评估决策系统,针对不同的使命任务和使用海域的船舶,分析对比评估其优劣,从而得到是否可采用和应采用SWATH船的科学结论,以打破决策者的犹豫与困惑,使在该用SWATH船的领域放心大胆地推广使用SWATH船。当然MDO技术的开发是有相当难度的,需有关的各行各业专家,包括使用、设计、建造、经济、主管等部门的专家共同协作,逐步建立起针对SWATH船的评估决策系统。

基于多学科设计优化技术(MDO)的内燃机现代设计方法

多学科设计优化技术(MDO)是内燃机设计领域的新兴技术,阐述了应用多学科设计优化技术的重要性,并讨论了多学科设计优化技术的应用现状,研究了内燃机多学科设计优化的主要内容和关键问题,为以后深入的研究提供理论依据和参考。

MDOS2.0海平面气压疑误信息分析与处理

气象资料业务系统MDOS2.0自2016年12月1日正式运行以来,自动气象站(国家级台站除外)海平面气压疑误信息频发,经过对比分析发现,海平面气压疑误信息的根源是观测设备端的气压传感器海拔高度设置有误,与实际海拔高度有很大的差别。通过修正气压传感器的海拔高度后,海平面气压疑误信息不再发生。

汽车车身的多学科优化设计(MDO)研究

多学科优化设计 (MDO)为机械结构件结构优化提供了一条更为系统、精确的方法。本文主要讨论和研究了汽车车身MDO中的一些关键技术问题 ,并以轻型货车EQ10 6 0F驾驶室车身为例 ,对其进行了多学科结构优化设计 。

基于模糊理论的MDO算法性能评价

多学科设计优化算法的选取其实质是一个多目标综合评价问题。文中依据模糊综合评价的基本原理,通过对几种常见MDO算法的设计变量、约束、计算精度和计算复杂度进行分析,建立了MDO算法模糊评价选优决策模型。并采用加权欧氏空间距离进行评判,给出了改良的序列二次规划算法(NLPQL)、自适应模拟退火算法(ASA)、多岛遗传算法(MIGA)和序列二次规划算法(DONLP)在涡轮叶片多学科设计优化中选择的实例说明,验证了本文所采用方法的有效性。