固体运载火箭多学科集成优化设计技术研究

发布时间：2021-08-28 21:23

　　研究固体运载火箭多学科集成优化设计技术问题。通过分析固体运载火箭传统串行解耦设计模式存在的诸多不足,提出固体运载火箭多学科集成优化设计新模式;为实现该设计新模式,论文围绕系统顶层框架设计、多学科专业工具集成、多学科协同流程引擎以及设计探索工具集成等关键技术开展研究,设计并实现固体运载火箭多学科集成优化设计系统;构建固体运载火箭发动机、气动特性、质量特性和弹道特性等多学科专业模型,并封装集成为多学科集成优化设计系统的可重用组件;最后基于多学科集成优化设计系统解决一个44维设计变量的固体运载火箭总体方案优化设计问题,将方案论证时间缩短到28 h以内。应用案例表明集成优化设计系统能够充分挖掘设计潜力,显著提高设计效率和设计水平。 

【文章来源】：固体火箭技术. 2020,43(05)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

传统固体运载火箭设计模式

针对传统设计模式的不足，本文提出一种固体运载火箭设计新模式，即多学科集成优化设计。通过消除概念设计和初步设计之间人为设置的界限，在设计早期阶段实现运载火箭的精细化建模和多学科耦合效应的细致表征，利用多学科耦合效应增广设计空间，借助高效优化算法实现设计空间的高效探索，挖掘设计潜力，获得满足总体指标需求的最优设计方案，如图2所示。固体运载火箭多学科集成优化设计模式可从以下三方面进行阐述:

基于多学科集成优化设计系统的支持，对固体运载火箭多学科专业应用进行有机整合，对过程数据和知识模板进行有效管理，将原本零散的多层级专业应用、高效优化算法、设计数据以及专业知识等整合为适配固体运载多学科集成优化设计新模式的有效解决方案，将大幅提高固体运载火箭设计过程的协同化和标准化程度。2.2 多学科专业工具集成

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于序列近似优化算法的固体运载火箭弹道设计[J]. 彭科,胡凡,张为华.  固体火箭技术. 2017(02)
[2]固体运载火箭多约束弹道优化[J]. 洪蓓,梁欣欣,辛万青.  导弹与航天运载技术. 2012(03)
[3]基于J2EE的虚拟样机集成框架研究与实践[J]. 解红雨,张为华.  计算机集成制造系统. 2004(S1)
[4]复杂工程系统多学科设计优化集成环境研究[J]. 韩明红,邓家禔.  机械工程学报. 2004(09)

博士论文
[1]飞行器总体优化设计理论与应用研究[D]. 陈小前.国防科学技术大学 2001

硕士论文
[1]含裂纹固体火箭发动机性能分析[D]. 费阳.国防科学技术大学 2010



本文编号：3369270