序列协同优化方法在深海空间站结构系统设计中的应用

发布时间：2020-12-24 09:09

　　深海空间站是一种新概念的大型载人深潜装备,它为人类更好的探测和开发海洋提供了一个广阔的平台。深海空间站的结构系统主要由耐压壳、外部结构和轻外壳等组成,是深海空间站最重要的分系统。在传统的设计方法中,耐压壳、外部结构和轻外壳等子系统是单独进行设计的,并且往往侧重于耐压壳的性能分析和评估,忽视了外部结构和轻外壳的设计。而后两者对于深海空间站的总体性能同样具有重要的影响。耐压壳、外部结构和轻外壳的设计又是相互依赖和相互影响的。因此,对于深海空间的结构系统,必须将其作为一个整体来进行设计。但这也带来了一个涉及结构力学和水动力学等多个学科内容的复杂工程系统的设计问题。从航空航天领域发展起来的多学科设计优化为解决这一难题提供了一条有效的途径。本文作为国防科工委“十一五”重大基础研究专项的部分研究内容,对多学科设计优化在深海空间站结构系统设计中的应用进行了探索,利用本文提出的序列协同优化方法完成了结构系统的设计,重点对多学科设计优化方法、耐压壳结构设计和结构系统的协同优化进行了研究,主要完成了以下几个方面的内容:(1)对多学科设计优化进行了综述,详细介绍了多学科设计优化提出的背景、研究概况及研究的主... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：145 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

深海空间站结构系统设计结构图

学博士学位论文 第一困难提供了一条有效的途径。学科设计优化综述学科设计优化的提出和发展概况学科设计优化是在航空航天领域提出并发展起来的一门新兴学科。深海空间站一样，飞行器的设计也是一个多学科耦合的复杂系统工程常分为概念设计、初步设计和详细设计三个阶段。在设计进程推进的的设计信息不断被确定，设计自由度则相应的不断减少(如图 1-2 所示

通大学博士学位论文 第一章 由于学科之间存在数据上的依赖关系，多学科设计优化问题的系统分析(即变量)将变得尤为困难。以包含三个学科的典型 MDO 问题为例(其系统分析 1-3 所示)，为了得到与一组设计变量相对应的状态变量 ( , 1,2,3)ijy i j = 的值三个学科分析所组成的非线性方程进行求解，其过程通常需要经过多次迭代。因此，对于复杂的工程系统，系统分析是其设计优化的一个沉重的负担，大的计算量，而如何解决这一难题也成为多学科设计优化的主要研究内容之苟鹏：序列协同优化方法在深海空间站结构系统设计中的应用

【参考文献】：
期刊论文
[1]ICO多学科设计优化方法[J]. 韩明红.  北京航空航天大学学报. 2007(08)
[2]飞机概念设计的多学科综合优化技术[J]. 张科施,李为吉,李响.  西北工业大学学报. 2005(01)
[3]神经网络响应面逼近在飞机总体优化设计中的应用[J]. 邢小楠,徐元铭,李烁,杨笑菡.  机械设计与研究. 2004(01)
[4]深海载人潜水器耐压球壳极限强度研究[J]. 陆蓓,刘涛,崔维成.  船舶力学. 2004(01)
[5]用遗传算法提高协同优化方法的可靠性[J]. 余雄庆,薛飞,穆雪峰,姚卫星,刘克龙,黄爱凤.  中国机械工程. 2003(21)
[6]加筋板格的屈曲强度和极限强度分析(英)[J]. 崔维成.  船舶力学. 1998(03)

博士论文
[1]多学科设计优化技术在深水半潜式钻井平台概念设计中的应用研究[D]. 胡志强.上海交通大学 2008
[2]载人潜水器多学科设计优化方法及其应用研究[D]. 操安喜.上海交通大学 2008
[3]多学科设计优化方法在7000米载人潜水器总体设计中的应用[D]. 刘蔚.上海交通大学 2007
[4]飞行器分布式协同进化多学科设计优化方法研究[D]. 陈琪锋.中国人民解放军国防科学技术大学 2003
[5]大深度潜水器结构分析与设计研究[D]. 刘涛.中国船舶科学研究中心 2001



本文编号：2935383