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太阳翼机构模拟微重力展开过程预测及不确定性量化
1
作者
陶言和
郭勤涛
+3 位作者
周瑾
马嘉倩
刘晓飞
陈瑞启
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期1498-1508,共11页
在地面微重力环境中模拟太阳翼机构展开实验,为发现潜在问题并实现精确重力卸载调控,提出一种利用高保真刚柔耦合模型生成数据集训练神经网络,再对机构展开过程位姿进行预测及不确定性量化的方法。首先,概率盒法表征观测数据混合不确定...
在地面微重力环境中模拟太阳翼机构展开实验,为发现潜在问题并实现精确重力卸载调控,提出一种利用高保真刚柔耦合模型生成数据集训练神经网络,再对机构展开过程位姿进行预测及不确定性量化的方法。首先,概率盒法表征观测数据混合不确定性,采用变分贝叶斯-蒙特卡洛法对太阳翼刚柔耦合模型进行不确定性参数修正,建立其高保真刚柔耦合模型。然后,采用高保真模型生成数据集训练测试NAR神经网络,生成预测误差集,并采用误差集训练NARX网络。最后,用NAR网络预测太阳翼展开过程位姿参数,再将预测值输入NARX网络,给出预测值的不确定性量化区间。仿真和实验算例表明,所提方法预测精度高、不确定性量化合理、求解速度快,证明了其有效性和鲁棒性。
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关键词
太阳翼
贝叶斯修正
不确定性量化
高保真
模型
神经网络
下载PDF
职称材料
支持快速设计与性能跟踪的夹具数字孪生模型
被引量：
1
2
作者
马嵩华
胡凯鑫
胡天亮
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2022年第9期2718-2725,共8页
为满足精密零件切削加工中的装夹定位要求,支持夹具快速变型设计,研究了面向精密制造支持快速设计与性能跟踪的夹具数字孪生模型。基于数字孪生理论建立了夹具高保真模型,定义包括基于功构模型的夹具组成模型、基于设计理论的结构模型...
为满足精密零件切削加工中的装夹定位要求,支持夹具快速变型设计,研究了面向精密制造支持快速设计与性能跟踪的夹具数字孪生模型。基于数字孪生理论建立了夹具高保真模型,定义包括基于功构模型的夹具组成模型、基于设计理论的结构模型和基于蒙皮模型(SMS)的精度模型,以支持夹具的快速变型设计;跟踪切削加工过程中夹具的振动数据和表面质量数据,形成动态感知数据集,实现夹具的装配精度仿真和装夹稳定性预测。通过建立夹具快速设计及性能跟踪原型系统,验证了夹具数字孪生模型的有益性,实现了长生命周期下精密零件切削加工的装夹稳定性和定位精度。
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关键词
夹具设计
数字孪生
高保真
模型
动态感知数据
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职称材料
空间映射与响应面法相结合的改进优化算法
3
作者
张立新
王大勇
+1 位作者
许朝辉
郝小龙
《中国石油大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第3期90-93,共4页
在空间映射与响应面法相结合的基础上修改了序列响应面的程序流程,从而改变了应用响应面方法优化时的迭代本质。改进方法无须每次迭代重新拟合低保真模型响应面,只在第一次迭代拟合响应面,在此基础上调整高低保真模型设计变量间的映射关...
在空间映射与响应面法相结合的基础上修改了序列响应面的程序流程,从而改变了应用响应面方法优化时的迭代本质。改进方法无须每次迭代重新拟合低保真模型响应面,只在第一次迭代拟合响应面,在此基础上调整高低保真模型设计变量间的映射关系,优化收敛更迅速。由于避免了反复的试验设计和模型分析,改进方法的计算效率远高于原方法。数值算例表明了该方法的稳定性,此方法可以大大减少应用序列响应面进行优化或可靠性评价的计算量。
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关键词
空间映射
响应面方法
高保真
模型
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职称材料
基于参数化建模的涡轮叶片气热耦合分析方法研究
被引量：
1
4
作者
王孟君
薛伟鹏
+1 位作者
陈阿龙
曾军
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期100-110,共11页
气冷涡轮的出现使得航空发动机涡轮前温度可以进一步提高,促进了高性能航空发动机的飞速发展。然而随着复杂的内部冲击、扰流强化换热、对流气膜、致密气膜喷淋等冷却形式在涡轮部件上得到应用,冷气与燃气之间的相互作用也越发复杂。为...
气冷涡轮的出现使得航空发动机涡轮前温度可以进一步提高,促进了高性能航空发动机的飞速发展。然而随着复杂的内部冲击、扰流强化换热、对流气膜、致密气膜喷淋等冷却形式在涡轮部件上得到应用,冷气与燃气之间的相互作用也越发复杂。为对复杂冷却涡轮叶片的流动和传热耦合影响进行快速、精细化评估,本文建立了一种参数化建模方法,针对GE E3高压涡轮一级导向器进行高保真几何建模和气热耦合仿真。分析结果表明,该参数化建模方法可实现复杂气冷涡轮叶片的高保真几何建模,获得较高的气热耦合计算精度。同时通过详细分析获得了大量的涡轮叶片内部流动换热细节,可支撑高温涡轮叶片的精细化设计。
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关键词
气冷涡轮
参数化建模
气热耦合
高保真
几何
模型
叶片冷却
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职称材料
题名
太阳翼机构模拟微重力展开过程预测及不确定性量化
1
作者
陶言和
郭勤涛
周瑾
马嘉倩
刘晓飞
陈瑞启
机构
南京航空航天大学机电学院
上海卫星装备研究所
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期1498-1508,共11页
基金
国家自然科学基金(U23B20105)。
文摘
在地面微重力环境中模拟太阳翼机构展开实验,为发现潜在问题并实现精确重力卸载调控,提出一种利用高保真刚柔耦合模型生成数据集训练神经网络,再对机构展开过程位姿进行预测及不确定性量化的方法。首先,概率盒法表征观测数据混合不确定性,采用变分贝叶斯-蒙特卡洛法对太阳翼刚柔耦合模型进行不确定性参数修正,建立其高保真刚柔耦合模型。然后,采用高保真模型生成数据集训练测试NAR神经网络,生成预测误差集,并采用误差集训练NARX网络。最后,用NAR网络预测太阳翼展开过程位姿参数,再将预测值输入NARX网络,给出预测值的不确定性量化区间。仿真和实验算例表明,所提方法预测精度高、不确定性量化合理、求解速度快,证明了其有效性和鲁棒性。
关键词
太阳翼
贝叶斯修正
不确定性量化
高保真
模型
神经网络
Keywords
Solar wing
Bayesian updating
Uncertainty quantification
High-fidelity model
Neural network
分类号
V41 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
支持快速设计与性能跟踪的夹具数字孪生模型
被引量：
1
2
作者
马嵩华
胡凯鑫
胡天亮
机构
山东大学机械工程学院
山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室
山东大学机械工程国家级试验教学示范中心
出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2022年第9期2718-2725,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51505254,51975326)
山东省重大科技创新工程资助项目(2019JZZY010123)。
文摘
为满足精密零件切削加工中的装夹定位要求,支持夹具快速变型设计,研究了面向精密制造支持快速设计与性能跟踪的夹具数字孪生模型。基于数字孪生理论建立了夹具高保真模型,定义包括基于功构模型的夹具组成模型、基于设计理论的结构模型和基于蒙皮模型(SMS)的精度模型,以支持夹具的快速变型设计;跟踪切削加工过程中夹具的振动数据和表面质量数据,形成动态感知数据集,实现夹具的装配精度仿真和装夹稳定性预测。通过建立夹具快速设计及性能跟踪原型系统,验证了夹具数字孪生模型的有益性,实现了长生命周期下精密零件切削加工的装夹稳定性和定位精度。
关键词
夹具设计
数字孪生
高保真
模型
动态感知数据
Keywords
fixture design
digital twin
high-fidelity model
dynamic sensing data
分类号
TP391.7 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
空间映射与响应面法相结合的改进优化算法
3
作者
张立新
王大勇
许朝辉
郝小龙
机构
中国石油勘探开发研究院采油采气装备研究所
海洋石油工程股份有限公司
中海油田服务股份有限公司
中国石油天然气第一建设公司
出处
《中国石油大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第3期90-93,共4页
基金
国家自然科学基金项目(10472003)
北京市自然科学基金项目(3042002)
北京市教委项目(KM200410005019)
文摘
在空间映射与响应面法相结合的基础上修改了序列响应面的程序流程,从而改变了应用响应面方法优化时的迭代本质。改进方法无须每次迭代重新拟合低保真模型响应面,只在第一次迭代拟合响应面,在此基础上调整高低保真模型设计变量间的映射关系,优化收敛更迅速。由于避免了反复的试验设计和模型分析,改进方法的计算效率远高于原方法。数值算例表明了该方法的稳定性,此方法可以大大减少应用序列响应面进行优化或可靠性评价的计算量。
关键词
空间映射
响应面方法
高保真
模型
Keywords
space mapping
response surface methodology
high-fidelity model
分类号
O344.3 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
基于参数化建模的涡轮叶片气热耦合分析方法研究
被引量：
1
4
作者
王孟君
薛伟鹏
陈阿龙
曾军
机构
中国航发四川燃气涡轮研究院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期100-110,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFE0107600)。
文摘
气冷涡轮的出现使得航空发动机涡轮前温度可以进一步提高,促进了高性能航空发动机的飞速发展。然而随着复杂的内部冲击、扰流强化换热、对流气膜、致密气膜喷淋等冷却形式在涡轮部件上得到应用,冷气与燃气之间的相互作用也越发复杂。为对复杂冷却涡轮叶片的流动和传热耦合影响进行快速、精细化评估,本文建立了一种参数化建模方法,针对GE E3高压涡轮一级导向器进行高保真几何建模和气热耦合仿真。分析结果表明,该参数化建模方法可实现复杂气冷涡轮叶片的高保真几何建模,获得较高的气热耦合计算精度。同时通过详细分析获得了大量的涡轮叶片内部流动换热细节,可支撑高温涡轮叶片的精细化设计。
关键词
气冷涡轮
参数化建模
气热耦合
高保真
几何
模型
叶片冷却
Keywords
Air-cooled turbine
Parametric modeling
Conjugate heat transfer
High-fidelity geometric model
Blade cooling
分类号
V232.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
太阳翼机构模拟微重力展开过程预测及不确定性量化
陶言和
郭勤涛
周瑾
马嘉倩
刘晓飞
陈瑞启
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
支持快速设计与性能跟踪的夹具数字孪生模型
马嵩华
胡凯鑫
胡天亮
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2022
1
下载PDF
职称材料
3
空间映射与响应面法相结合的改进优化算法
张立新
王大勇
许朝辉
郝小龙
《中国石油大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
0
下载PDF
职称材料
4
基于参数化建模的涡轮叶片气热耦合分析方法研究
王孟君
薛伟鹏
陈阿龙
曾军
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
下载PDF
职称材料
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