轉子系統(tǒng)多目標優(yōu)化技術研究

1.1研究背景和意義

1.2國內外研究進展

1.2.1轉子動力學研究歷史和現(xiàn)狀

1.2.2轉子優(yōu)化設計研究歷史和現(xiàn)狀

1.3研究內容和結構

第2章轉子系統(tǒng)的優(yōu)化策略及流程

2.1多目標優(yōu)化

2.1.1向量的自然序

2.1.2解的占優(yōu)關系

2.1.3Pareto最優(yōu)解和Pareto前沿

2.2優(yōu)化策略確定

2.2.1優(yōu)化目標的確定

2.2.2優(yōu)化變量的確定

2.2.3優(yōu)化約束的確定

2.3優(yōu)化流程設計

2.3.1iSIGHT對優(yōu)化問題的表達

2.3.2優(yōu)化流程

2.4小結

第3章優(yōu)化過程的實現(xiàn)

3.1轉子動力特性分析

3.1.1模型建立

3.1.2模態(tài)分析

3.1.3瞬態(tài)響應分析

3.2轉子系統(tǒng)變形能

3.2.1變形能計算的力學基礎

3.2.2發(fā)動機轉子變形能的實際計算

3.3Ansys與iSIGHT接口技術

3.4優(yōu)化算法的選擇

3.4.1NSGAⅡ優(yōu)化算法

3.4.2優(yōu)化三要素

3.4.3優(yōu)化結果

3.4.4實驗驗證

3.5小結

第4章不同支點布局的雙盤轉子系統(tǒng)優(yōu)化設計

4.1軍、民用航空發(fā)動機轉子系統(tǒng)支承方案分析

4.1.1軍用發(fā)動機轉子系統(tǒng)支承方案

4.1.2民用發(fā)動機轉子系統(tǒng)支承方案

4.2轉子系統(tǒng)支點布局優(yōu)化設計

4.2.1101支承方案下的轉子系統(tǒng)動力特性分析及優(yōu)化設計

4.2.2011支承方案下的轉子系統(tǒng)動力特性分析及優(yōu)化設計

4.2.3110支承方案下的轉子系統(tǒng)動力特性分析及優(yōu)化設計

4.2.4020支承方案下的轉子系統(tǒng)動力特性分析及優(yōu)化設計

4.2.5四種支承方案優(yōu)化效果比較（表412）

4.3小結

第5章轉子系統(tǒng)支承特性與位置優(yōu)化設計

5.1支承結構

5.1.1中介軸承

5.1.2擠壓油膜阻尼器

5.1.3彈性支座

5.2支承剛度的優(yōu)化

5.2.1支承剛度K1的優(yōu)化

5.2.2支承剛度K2的優(yōu)化

5.2.3支承剛度K1和K2的優(yōu)化

5.2.4支承剛度優(yōu)化結果比較

5.3支承位置的優(yōu)化

5.3.1支承1位置K1_P的優(yōu)化及實驗驗證

5.3.2支承2位置K2_P的優(yōu)化

5.3.3支承位置K1_P、K2_P的優(yōu)化及實驗驗證

5.3.4支承位置優(yōu)化結果的比較

5.4支承阻尼的優(yōu)化

5.5小結

第6章轉子系統(tǒng)轉子質量與剛度分布優(yōu)化設計

6.1轉盤位置的優(yōu)化

6.1.1轉盤位置Disk1_P的優(yōu)化及實驗驗證

6.1.2轉盤位置Disk2_P的優(yōu)化及實驗驗證

6.1.3轉盤位置Disk1_P和Disk2_P的優(yōu)化及實驗驗證

6.2轉盤質量的優(yōu)化

6.3轉子系統(tǒng)質量分布的優(yōu)化

6.4轉軸半徑的優(yōu)化

6.5小結

第7章動力渦輪模擬轉子系統(tǒng)優(yōu)化設計

7.1動力渦輪模擬轉子AR1的動力特性計算及其優(yōu)化

7.1.1模型分析

7.1.2模態(tài)分析 

7.1.3穩(wěn)態(tài)不平衡響應

7.1.4動力渦輪模擬轉子AR1優(yōu)化方案

7.1.5輸出軸材料為40CrNiMoA的優(yōu)化結果

7.1.6輸出軸材料為GH4169的優(yōu)化結果

7.2動力渦輪模擬轉子AR2的優(yōu)化及其實驗驗證

7.2.1模型分析

7.2.2模態(tài)分析

7.2.3動力渦輪模擬轉子AR2的優(yōu)化方案

7.2.4動力渦輪模擬轉子AR2的優(yōu)化結果

7.2.5動力渦輪模擬轉子AR2優(yōu)化結果實驗驗證

7.3動力渦輪模擬轉子AR2理論最優(yōu)分析

7.4小結

第8章總結與展望

8.1工作總結

8.2主要創(chuàng)新點

8.3研究展望

參考文獻