J9九游会AG

解决方案

动力设备—多学科仿真与优化


现状:

      动力(li)(li)设(she)备(bei)(bei)是现代(dai)机(ji)械(xie)设(she)备(bei)(bei)的(de)核(he)心部件,动力(li)(li)设(she)备(bei)(bei)的(de)设(she)计(ji)很大程度上决定(ding)了(le)机(ji)械(xie)设(she)备(bei)(bei)的(de)性(xing)能(neng)。并且动力(li)(li)设(she)备(bei)(bei)的(de)设(she)计(ji)是一个极(ji)为复杂的(de)系统(tong)工程,涉(she)及热力(li)(li)、气动、结(jie)构、强度、振(zhen)动、寿命(ming)、燃(ran)烧、传热、机(ji)械(xie)传动、控制、润滑(hua)、电气、工艺、材料、可靠(kao)性(xing)、维修性(xing)、保障性(xing)、计(ji)算机(ji)等众(zhong)多学(xue)科。

  

问题与挑战:

      传统(tong)的动力设(she)备(bei)设(she)计方法先在部分学科(ke)范(fan)围(wei)内进行孤(gu)立的单一学(xue)科(ke)(ke)优化,然后再校(xiao)核其他学(xue)科(ke)(ke)的要求,主要凭以往经验人为(wei)地平衡各学(xue)(xue)科指标(biao)的冲突,未充分考(kao)虑各学(xue)(xue)科之间的藕合作用;只(zhi)能设计出基本(ben)满足要求的方案(an),而不(bu)是系统(tong)整(zheng)体最优的(de)方案,且属于(yu)串行设计(ji),设计(ji)周期长,经济代(dai)价高。同时各个学科的专业软件较多(duo),不(bu)同专业软件间的数据接口少,数据转换部(bu)分依靠软件自带转换接口,一部(bu)分依靠工(gong)程(cheng)师自动(dong)编程转换,数据的准确性和完整性很难保(bao)证(zheng)。

 
 

  

解决方案:

      多学科(ke)仿(fang)真(zhen)(zhen)优(you)(you)化(hua)系统针对动力设备提供(gong)3D仿(fang)真(zhen)(zhen)优(you)(you)化(hua)的工具(ju)集成(cheng)框架(jia)和仿(fang)真(zhen)(zhen)运行(xing)环(huan)境。

      燃气轮(lun)机涡(wo)轮(lun)叶(ye)(ye)(ye)片(pian)(pian)会(hui)涉(she)及(ji)热-流(liu)-结(jie)(jie)构多(duo)(duo)学(xue)科耦合(he)仿(fang)(fang)真(zhen)。一般需(xu)要对(dui)气动力结(jie)(jie)果作为前置约束条件;进(jin)行(xing)热仿(fang)(fang)真(zhen)并把结(jie)(jie)果耦合(he)到结(jie)(jie)构网格;进(jin)行(xing)结(jie)(jie)构强(qiang)度的(de)(de)(de)求(qiu)解,以验(yan)证零组件的(de)(de)(de)结(jie)(jie)构强(qiang)度性能;在涡(wo)轮(lun)叶(ye)(ye)(ye)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)热-流(liu)-结(jie)(jie)构耦合(he)仿(fang)(fang)真(zhen)比较困难的(de)(de)(de)是叶(ye)(ye)(ye)片(pian)(pian)曲(qu)面较为复杂;这对(dui)几何拓(tuo)扑(pu)变形(xing)能力,网格划分质量都有较高要求(qiu)。多(duo)(duo)学(xue)科仿(fang)(fang)真(zhen)优(you)化(hua)系统通过(guo)针对(dui)性扩展开发,使用流(liu)程(cheng)模板、及(ji)元模型控制很好的(de)(de)(de)实现了这一求(qiu)解过(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)自动化(hua)。此外系统集成(cheng)优(you)化(hua)求(qiu)解器,对(dui)叶(ye)(ye)(ye)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)几何形(xing)状进(jin)行(xing)优(you)化(hua),以选(xuan)择(ze)气动和结(jie)(jie)构最优(you)的(de)(de)(de)几何外形(xing)。