大客车车身骨架多学科协同优化设计

对某全承载大客车车身骨架结构进行包括轻量化、刚度、强度、振动模态和翻滚的多学科设计优化,以提高客车的综合性能。为克服客车翻滚分析的高度非线性带来的寻优困难,并解决结构有限元分析的低效问题,建立各学科的近似模型。首先建立大客车车身结构有限元模型,其中刚度、强度以及振动模态分析由Msc.Nastran完成,翻滚分析由显式动力学软件Ls-dyna完成。其次结合工艺要求和灵敏度分析结果,选择出各学科的设计变量,用优化的拉丁方方法完成试验设计。在此基础上,采用响应面方法建立各学科结构响应的近似模型。建立客车车身骨架结构的多学科优化模型,并用协同优化方法求解。结果显示,优化后的设计方案在轻量化、刚度、强度、模态振动和翻滚安全性方面均优于原设计方案。

基于改进CO-RS的平流层飞艇总体设计与优化

为改进响应面协同优化(CO-RS,Collaborative Optimization based on ResponseSurface)方法的工程实用性,提出改进的CO-RS方法.在响应面建立中应用广义乘子法和信赖域法,取消响应面更新对梯度的依赖性.针对平流层飞艇的总体设计与优化问题,基于改进的CO-RS框架,进行了系统任务分析和学科耦合分析.对气动与推进子系统、结构子系统和能源子系统进行了学科分析,以最小化平流层飞艇的质量为目标,建立基于改进CO-RS框架的多学科设计优化(MDO,Multidisciplinary Design Optimization)模型和相应的学科分析模型.利用iSIGHT软件搭建求解平台,采用改进的CO-RS算法进行仿真计算,并得到合理结果,验证了所建立的MDO模型的合理性和改进的CO-RS算法在平流层飞艇总体设计优化中的有效性.

多学科设计优化在桁架式Spar平台概念设计中的应用(英文)

在传统的桁架式Spar设计过程中,设计人员通常只选择一个或两个学科作为某个阶段的设计目标,而没有把设计过程作为一个整体进行研究。同时,传统的设计方法没有充分考虑决定Spar性能的多个学科之间的相互影响和耦合作用。因而,传统的设计方法很难获得最优的设计方案。为解决这一问题,该文将多学科设计优化方法引入桁架式Spar的概念设计,以实现真正的设计优化。文中首先介绍了桁架式Spar的传统设计方法以及多学科设计优化的基本理论,讨论了如何将多学科优化技术应用于Spar平台的概念设计。进而提出了一种适用于Spar设计的多学科设计优化方法—基于响应面的协同优化方法,并基于该方法,建立了桁架式Spar的设计优化框架。最后,对今后的研究方向提出了几点建议。

基于iSIGHT的战术导弹多学科设计优化

讨论了基于响应面的协同优化方法计算框架,并利用该方法在iSIGHT软件中实现了导弹多学科的集成,建立了包含气动、弹道、发动机和质量4个学科的战术导弹的系统优化模型.对基于响应面的协同优化方法和单级多学科优化方法进行优化分析比较,结果表明,基于响应面的协同优化方法要优于单级多学科优化方法.