摘要：通过敏感性分析可识别出重要变量和无关变量,有效筛选数据降低模型复杂程度,并辅助优化设计。以内置转子传热管内的颗粒污垢为研究对象,采用欧拉-欧拉模型和颗粒污垢模型进行数值实验获取训练数据空间,基于最佳预后元模型开展全局敏感性分析,定量比较了颗粒直径、颗粒浓度、入口流速和入口温度的影响程度。对颗粒污垢四种沉积速率分析表明,入口温度对扩散沉积和热泳沉积的影响最显著,总影响分别为65.4%、58.6%;颗粒直径对湍流泳沉积和重力沉积的影响最明显,总影响分别为53.9%、75.0%。在此基础上,进一步分析了沉积率和污垢热阻的总影响、主影响及交互影响。结果表明:颗粒直径对沉积率和污垢热阻的影响均最大,总影响分别为52.7%、60.2%,各输入变量对沉积率和污垢热阻的交互影响的和分别为59.7%、42.5%,且随着四个输入变量的增加,沉积率和污垢热阻均增大。颗粒直径是影响内置转子传热管颗粒污垢问题的首要因素,在换热器设计中应予以重点考虑,其次是流体温度与流速。

摘要：新技术环境下复杂产品对数字化设计质量的要求不断提升,需要进一步提高建模的质量和效率,解决复杂产品虚拟样机多学科模型的一体化信息集成问题,以实现复杂产品系统设计及优化。本文以航天制造领域广泛存在的复杂产品为对象,对元模型、建模方法以及多学科建模过程进行研究与分析,将多学科优化设计与元模型建模方法相结合,建立了复杂产品的虚拟样机元模型,并构建了元模型与学科元模型的转换关系,形成了虚拟样机多学科建模优化设计方案。

摘要：针对基于文档(TBSE)方法在设计地铁列车乘客信息系统(PIS)时所面临的设计集成度低、开发效率低、功能之间的联系性差及可追溯性差等问题,将PIS的3个主要功能进行模块化处理,提出智慧乘客信息系统(IPIS),并运用基于模型的系统工程(MBSE)思想对系统进行设计建模。提出了IPIS系统从黑盒到白盒的设计建模方法,涵盖了利益相关方分析、涉众需求分析、用例和用例场景分析、黑盒活动分析、白盒活动分析、功能分析、系统需求分析、系统架构设计8个阶段,并利用系统建模语言(SysML)构建IPIS系统功能元模型,以提高模型重用率。通过一个IPIS系统设计实例验证该方法的有效性和可行性。

摘要：在现代的军事作战中,有人/无人机协同空战的研究发展对于战场态势的掌控和作战能力的提升都有着至关重要的影响。针对有人/无人机协同空战的问题,利用元模型高层次抽象的建模方法,在分析有人/无人机协同空战体系架构和运用机理的基础上,从作战概念、控制过程和作战任务活动等3个角度入手,通过建立作战概念、控制过程和作战流程元模型来研究分析具体的使命任务构想设计,从作战执行模式与作战交互优化两方面来深刻完善作战体系架构设计,深入研究分析有人/无人机协同空战的作战运用模式,为设计构建有人/无人机协同空战体系提供参考。

摘要：密封式空气罐能够有效破坏管道真空,防止发生弥合水锤,针对传统密封式空气罐存在的优化门槛高、优化成本高的问题,提出一种基于元模型理论的空气罐参数优化方法。该方法使用水锤计算软件HAMMER作为源仿真模型,通过数据驱动神经网络的方式对源仿真模型建模,并连接遗传算法对空气罐参数进行寻优。结果表明:神经网络很好代替了源仿真模型,大大降低了建模成本;遗传算法运行结果显示,基于最大安全度优化后的管线最大压力比原设计的小,根据经济性优化后的空气罐体积比原设计的小很多,大大提高了经济性。

摘要：针对具有设计任务多主体并发执行和设计过程动态不确定性的协同设计过程建模问题,在分析并给出了机械产品协同设计全过程协同模型的基础上,基于对象Petri网定义了协同设计过程的进程控制网模型。对产品调研立项、初步设计、方案设计、总体设计、零部件设计等基本设计单元的元模型进行了形式化描述。基于元模型调用策略,将元模型调用变迁和设计阶段审核决策变迁绑定,提出了机械产品协同设计过程的进程控制机制,并给出其决策变迁的路由策略。以机械产品总体设计元模型调用为例,说明了对协同设计过程动态控制的有效性。

摘要：提出了一种基于元模型建模和聚类算法的设计空间减缩策略,能直接将设计空间减小到相对小的子空间。建议的方法分为三步:首先,进行低精度元模型建模,其次重新设计样本点并基于元模型求解样本点函数值和导数,应用最短距离层次聚类算法确定样本点聚类数与聚类中心,采用模糊c均值算法完成设计空间划分,生成设计空间子空间;最后,求解子空间目标函数的均值,确定保留子空间,并在保留子空间中对函数进行优化,达到目标函数全局最优解。测试函数和工程算例表明,该方法能够有效减小设计空间。

摘要：为解决目前Simulink模型规则检查工具对国内如飞行控制等一些特定领域的标准规范覆盖不完善的问题,设计了41条建模准则,并基于元模型理论,提出了一种共性的解析和检查框架,在此基础上实现了Simulink模型规则检查工具SimREG。该方法通过一种无编译的方式来实现对Simulink模型的静态规则检查,在Simulink模型到元模型的映射过程中提取针对每条准则执行检查时需要的模型信息,并将模型重构为有向图的形式,然后在遍历过程中,对图中每个节点进行选定准则的分析处理,完成检查过程。SimREG完成了全部41条建模准则的检查过程,在与三个有代表性的规则检查工具的对比实验中取得了更好的检查结果。SimREG工具将元模型理论应用于Simulink模型的规则检查过程中,在检查速度更快的同时获得了更低的漏报率和误报率。

摘要：随机鲁棒设计是一种基于蒙特卡洛仿真的优化设计方法。通常情况下,对于复杂仿真模型的随机鲁棒设计时间开销很大。为减小随机鲁棒设计过程中的时间开销,使用参数最优的最小二乘支持向量机替代仿真模型进行随机鲁棒设计。使用标准粒子群优化算法搜索支持向量机参数和控制器参数的寻优。通过一个基准测试问题证明了该方法的可行性。

摘要：为更精确地预测产品设计时间,将高斯过程元模型建模方法应用于产品设计时间估计中,介绍了高斯过程元模型的建模原理。考虑产品设计时间影响因素中存在语言型变量的问题,利用Hausdorff距离辅助构造高斯过程建模中的相关矩阵,通过算例分析证明高斯过程元模型优于已有的两种模糊神经网络模型。