基于多分布响应面算法的火炮方向机齿轮传动误差可靠性分析

为了提高火炮方向机齿轮传动误差(GTESMG)的分析效率并考虑工程设计可行性,提出了一种改进的多分布协作响应面算法(MDCRSA)。该算法从概率的角度出发,综合考虑静态影响因素和动态影响因素,结合响应面法和蒙特卡罗法,评估系统可靠性。将该算法应用到实际项目中估算GTESMG的可靠性,结果显示:当GTESMG的设计值为10′时,估算的可靠度为0.990,基本上满足GTESMG的设计和工程需要。同时通过与传统估计可靠性方法的比较,可以看出MDCRSA算法具有较高的计算效率及精度,并且这种优势随着计算次数的增加而更加明显。MDCRSA算法不仅可以评估GTESMG可靠性,还可预测火炮其他部件的可靠性。

再生冷却推力室的多学科设计优化

以某型火箭发动机的再生冷却推力室为研究对象,建立了关于推力室的几何型面、质量、流动、传热和结构应力的仿真模型,在iSIGHT软件平台上利用基于响应面模型的协同优化算法对其进行了分布并行的多学科设计优化(MDO),优化目标为权衡推力室质量、出口比冲和冷却通道压降的综合改善。改进的计算结果表明了MDO在推力室设计中的可行性和实用性。

涡轮转子径向变形稳健性优化设计

考虑到参数不确定性对转子径向变形的影响,提出了1种基于分布式协同响应面的涡轮转子径向变形稳健性优化方法。首先,利用Kriging模型建立各部件参数与径向变形响应面子模型,然后利用分布式协同响应面方法建立全局参数与转子径向变形的系统响应面模型。其次,利用系统响应面模型建立涡轮转子径向变形稳健性优化模型,并采用果蝇优化算法来进行稳健性优化求解。优化后涡轮转子径向变形的均值以及标准差比优化前分别降低了7.3%和4.97%,计算结果表明:该方法在工程应用中的可行性和有效性。