多级轴流压气机末级串列静子三维优化设计与分析

为充分挖掘串列叶片对压气机扩稳增效的潜能,在对多级轴流压气机末级静子串列改型的基础上,选取不同叶高处前后排叶片相对位置、负载分配、弯掠特征及端壁轮廓等25个参数为设计变量,开展某工业用6.5级轴流压气机末级串列静子叶片与端壁的一体化优化设计研究,并采用随机森林方法对串列叶片几何参数进行特征重要性分析,提炼出串列参数设计指导。结果表明:优化后压气机末级在设计工况、近喘工况和近堵工况下的绝热效率分别提升4.81%、3.37%和8.195%;对于末级串列静子,最优串列参数随叶高变化而变化;调整前后叶片的弦长比与弯角比以实现串列叶片负荷前加载、调整叶片后掠与反弯以降低叶片端壁处负荷、设置叶中部分更大的周向交错度使缝隙区流体充分加速,均能有效降低末级串列叶片流动损失;串列叶片缝隙区尺寸,尤其是周向交错度,较其他参数对串列叶片性能的影响更为显著。研究成果应对压气机三维串列叶片设计具有参考价值。

完全可逆地铁风机的三维优化设计

采用试验设计、流场结构分析和叶片造型调整相结合的方法,对完全可逆地铁风机进行三维优化设计。结果表明在不改变风机外径、转速和叶尖间隙的情况下,风机的性能得到大幅改善。设计工况下,风机正转全压效率达到82．3％,比初始设计提高9．1％;风机反转全压效率达到79．1％,比初始设计提高3．3％;风机的内部流场合理,没有明显的分离和回流;风机出口低压区得到明显改善。风机的性能曲线比较平滑,变工况性能好;经性能试验验证,优化设计后的风机各项指标均达到了设计要求。

液力变矩器叶栅系统三维优化设计方法研究

为实现液力变矩器叶栅系统的完全三维设计及其优化,开发了一套包含束流初值搜索、循环圆与叶形的参数化设计、网格划分、流场分析、试验设计和优化算法在内的三维优化设计系统,并且为各环节开发了相应设计工具。快速的束流初值遗传算法搜索为三维多目标优化提供合理初值;循环圆设计工具可以快速灵活地给出平面分布和几何约束,而后叶形设计分别为泵轮、涡轮和导轮叶片指定叶片角度和加厚形式,空间三维叶片设计整合前面设计结果生成叶片空间姿态,同时在整个叶片成型过程中完全采用参数驱动的形式;为对各个参数对传动性能的影响有准确反映,对设计结果进行了自动的网格划分和数值分析,并将分析结果反馈给优化设计环节以及后续相关部件的有限元分析环节;优化设计采用试验设计与全局优化算法相结合以提高设计的稳健性,加速收敛。通过对D400型液力变矩器的三维优化,得到了一组新的优化叶片,传动特性得到提高、同时减少了设计用时和优化迭代次数,表明叶栅的三维优化设计系统是开发新型性能优良液力变矩器的更为有效和准确的工具。

采用基于神经网络及遗传算法的叶轮机械叶片三维优化设计方法开发高载荷透平动叶片(英文)

为了提高透平的内效率及降低制造成本 ,采用基于神经网络及遗传算法的叶轮机械叶片三维优化设计方法 ,开发了一种高载荷动叶片。该叶片是以 5个截面的重心沿径向积叠而成。每个截面的内背弧是以基于叶型中弧线的 Bezier曲线来构造。三维流动分析表明 ,新叶片提高效率0 .5 %。通过减少叶片数约 1 5 % ,新开发的高载荷动叶片不仅有效地提高了透平的内效率 ,同时降低了透平重量和制造成本。

兰州化物所仿生材料表面微纳米结构的三维优化设计研究获系列进展

将仿生学与纳米科学相结合,开展用于摩擦学领域的仿生结构、功能及结构-功能一体化材料的研究,可在基础科学和应用技术之间架起一座桥梁,从而为摩擦学领域所使用的新型结构、功能及结构功能一体化材料的设计、制备和性能研究提供新概念、新原理和新方法。

基于响应面法的三维炮尾结构设计优化

为满足某炮尾结构布置的特殊需要,在输弹槽贯穿托弹板的开放式炮尾结构基础上,重新设计传力结构;采用基于响应面法(Response Surface Method,RSM)的多目标遗传算法NSGA-II寻找齿形传力结构的最优参数,通过编写Python脚本控制Abaqus内核实现自动前处理,对其进行有限元分析,并基于iSight实现多目标三维模型设计优化.该方法摒弃传统的二维优化三维验证的理念,将多目标遗传算法与RSM结合起来,在iSight中直接进行三维模型设计优化,可节省计算时间、提高计算效率、改善设计水平.

高效可逆风机的全三维正交优化设计

选择适合低风速的NACA63系列翼型,通过一定的成型方法,构造出完全对称的S型叶片。以三维雷诺平均Navier-Stokes方程为基础,应用正交优化方法,对S型叶片的叶型安装角沿径向的分布规律进行了正交优化设计。在满足风量、风压要求及叶片数较少、弦长较小的前提下,获得了最高的流动效率,取得了良好的设计效果。

《铸造三维设计及优化》学练做一体化教学改革与实践

根据铸造行业人才培养新要求,整合传统专业课程,结合三维设计软件的应用,开展《铸造三维设计及优化》课程的教学改革。课程结构分为铸造工艺设计基础,专业绘图软件的应用,铸造仿真模拟及优化三大模块,采用学练做一体化教学,灵活运用案例法、分组法、任务驱动等教学方法,取得较好的教学效果。最后对教学改革中遇到的问题和改进措施进行了梳理总结。

基本形状向量法在三维结构优化设计中的应用

将基本形状向量法引入三维结构形状优化设计领域，并对其中的外部边界形状发生变化时内部结构形状的控制、基本形状向量之间的关系、以及生成基本形状向量等关键性技术问题进行了讨论，分别给出了相应的处理算法并通过实际数值算例对本文提出的方法进行了验证。

变电站三维协同设计标准的发展与应用

本文分析了变电站三维协同设计模式在变电站设计中的发展与应用,探讨了变电站三维协同设计相比于传统二维设计的优势,并通过实际应用案例,阐述了运用三维协同设计对提升变电站设计效率与质量、优化设计流程与人员配置的作用。

双辐板涡轮盘/榫结构优化设计方法

提出双辐板涡轮盘/榫三维结构优化设计方法,包括:以盘/榫总质量作为目标函数,分部管理的设计参数,盘/榫结构分部快速优化/整体精细优化策略;基于ANSYS软件,建立了双辐板涡轮盘/榫结构优化设计平台.针对某高压涡轮转子,设计了两种双辐板涡轮盘/榫模型,分析了盘缘喉部半径、盘缘厚度参数对盘/榫危险区应力的影响.优化结果表明:双辐板涡轮盘比单辐板涡轮盘应力分布更加均匀;在满足结构强度约束条件下,两种双辐板涡轮盘分别比单辐板涡轮盘减质19.90%和17.35%;对双辐板涡轮盘/榫模型进行优化,采用该优化设计方法的计算时间仅为采用常规三维优化方法的1/3,表明其优化设计方法的合理性及高效性.

一种易拆装组合式球形天线罩的研制

针对某机动导航设备的用户要求和使用特点所研制的大型易拆装组合式球形天线罩,采用UG建模软件进行工装模具和产品的三维优化设计,各部件之间采用嵌固燕尾槽锁紧机构来实现快速的拆卸和组装,选择先进的工艺进行低成本制造。

中国非开挖行业2016年年度人物

乌效鸣，中国地质大学（武汉）教授。开发的水平定向钻进导向孔轨迹三维优化设计经省科技厅组织鉴定成果总体达到国际领先水平。发表“水平定向钻铺管导向强度的影响因素和计算方法”“大型穿越钻进工程防冒浆钻井液技术”等论文30余篇，授权国家发明专利12件，曾获得中国非开挖协会的非开挖技术特殊贡献浆，2016年获得国际非开挖技术协会学术奖。

伊拉克钻井技术的研究与应用

2010年1月19日,马来西亚国家石油公司(Petronas)和日本石油资源开发(Japex)组成联合体与伊拉克南方石油公司SOC签订开发Garraf油田的技术服务合同。其中联合体占75%(PETRONAS占60%,JAPEX占40%),SOC占25%份额。合同期限为20年,总投资预计70~80亿美元。在达到峰值23万桶/天之后,可收益1.49美元/桶。据估计,Garraf油田的储油量至少达12亿桶。如果能够长期与马来西亚石油公司建立友好合作关系,将会给公司带来巨额利润和长期健康的发展,为公司度过低油价的寒冬做出巨大贡献。合同模式为总包服务。本项目完成了从快速搬家安装、快速钻井、取心等攻关研究与现场试验,通过大包井技术一体化,实现无缝隙配合;优化结构,精细分工,技术集成化,达到了降低开发成本,提高开发效果的目的。在项目运行过程中形成企业标准、操作规程、技术模板等4项。创新形成大包井模式、单平台、多井数、大偏移距水平井三维井眼轨迹优化设计及控制;集成应用快速钻井;综合应用多项地质、工程技术,实现Garraf区块大包井成功范例,整体技术达到国内领先水平。该项目的成功也为长城钻探摸索出一种新的高效、降本的大包模式。