摘要：为提升旋流排沙渠道的性能,根据体型结构与排沙效果的相关性,在模型试验和数值模拟的基础上,结合正交试验设计,分别以渠道的4个关键体型参数和2个关键水力参数为设计变量和目标函数,采用径向基函数(rbf)代理模型和非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对旋流排沙渠道的体型进行优化.结果表明:本优化方法减少了数值计算的时间,有效提升了旋流排沙渠道的体型优化效率;当上游来流量为30 L/s时,优化体型的排沙耗水量较原体型减少15.4%,排沙洞典型断面的平均流速较原体型增大18.9%,且流态、流速和湍动能特性均优于原体型;两种体型均具有较高的截沙率,但优化体型显著减少了排沙洞内的泥沙淤积,当上游来流量为14.02 L/s时,排沙洞内的泥沙淤积量较原体型减少43.4%,从而在排沙洞内形成更有利于泥沙运动的水力条件.本结果可为旋流排沙渠道的设计及应用提供参考.

摘要：针对袋式除尘器清灰系统性能优化设计中非线性和多参数耦合的问题,提出基于rbf代理模型的袋式除尘器清灰性能优化方法。以数值模拟为基础获取优化目标响应值。采用拉丁超立方试验设计控制清灰参数的设计空间,根据得到的试验数据建立清灰参数与响应值之间的rbf代理模型,并在此基础上采用遗传算法进行优化,得到距袋底1m处侧壁压力峰值最大的清灰参数组合。优化结果表明:距袋底1m处侧壁压力峰值由1.099kPa上升至2.294kPa,实现了对清灰性能的优化设计。

摘要：基于最优拉丁超立方对抑爆球注塑工艺参数在变量范围内抽样并仿真分析,选用预测结果与仿真结果基本一致的rbf代理模型作为多目标优化设计的代理模型。通过主效应分析发现,抑爆球体积收缩率和末端填充压力变化存在矛盾性。基于MIGA算法,以最小体积收缩率、末端填充压力和生产周期作为优化目标,完成多目标优化设计。提出一种解决多目标优化综合权重分配的改进FAHP方法,并且,得到注塑工艺参数优化权重分配,使目标优化效果显著提升。利用帕累托最优解得到最佳工艺参数组合并仿真求出最小体积收缩率为6.616%,最小末端填充压力为74.18 MPa,最短生产周期为17.04 s,分别减少了7.8%、7%和13.2%,并且,通过试验得到验证。

摘要：本文目的是研究和开发工程实用的高可信度数值优化设计技术,并应用于先进跨声速飞机机翼的三维气动外形优化设计。本文综合应用了自由几何变形(FFD)几何外形参数化方法、弹簧比拟非结构网格变形方法、基于RANS方程的高可信度计算流体力学(CFD)分析方法、径向基函数(rbf)代理模型方法、粒子群寻优(PSO)方法等技术,分别对NASACRM模型、航空工业设计的W2机翼模型展开了单设计点和多设计点的三维气动外形优化设计。通过对单设计点优化设计后的CRM翼身组合体、双设计点优化设计后的W2机翼模型气动外形进行详细的气动分析,发现优化后的CRM翼身组合体、W2机翼模型相对初始外形气动性能得到显著改进,证实了数值优化设计技术应用于先进跨声速飞机机翼三维气动外形设计的有效性。同时证实了开发的数值优化设计技术和工具的正确性和实用性。

摘要：实际气动设计中遇到的工程问题较为复杂,然而能够用于实际工程设计的高可信度气动外形优化设计工具较少。基于飞行器设计工程实际中的各种复杂气动约束和几何约束要求,集成高可信度非结构网格RANS方程求解器、弹簧比拟网格变形技术、FFD外形参数化、rbf代理模型、粒子群优化器,构建多设计点气动外形优化设计工具,并应用于先进低速层流翼型和高亚声速超临界机翼的气动外形优化设计中(包括单设计点和多设计点),进行考虑/不考虑气动约束和几何约束的气动外形优化设计分析。结果表明:多设计点气动外形优化设计工具有效,约束条件和智能优化器自动有效地引导了层流翼型和亚声速机翼外形的有利改变。