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题名U形截面包容环优化设计方法研究
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作者
章晓东
张亚楠
刘建新
陈利强
宣海军
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机构
浙江大学海洋学院
浙江大学能源工程学院
中国航发湖南动力机械研究所
中航工业金城南京机电液压工程研究中心
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出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1390-1397,共8页
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文摘
U形结构包容环是涡轮起动机通常采用的保护装置。在满足涡轮转子被包容的条件下,对U形截面包容环进行结构优化以获得一个轻便且包容的结构,有利于提高飞机的安全性和推重比。提出了一种U形截面包容环的优化设计方法,该方法采用最优拉丁超立方设计、数值模拟、响应面建模、多岛遗传算法实现包容环截面多参数的优化设计。并通过仿真和试验相结合的方法,分析了不同结构参数对碎片剩余动能和包容环体积的影响权重,研究了U形包容环的不同结构参数对包容结果的影响,并对优化设计后的包容环进行包容性试验验证。结果表明,包容环厚度参数对碎片剩余动能的影响最大,权重比为38%;且影响包容效果主要结构参数是厚度和槽深。仿真与试验结果对比中包容环变形量的误差小于2%,提出的优化设计方法合理可靠。可为U形包容环结构的质量减轻提供先验知识和优化方法。
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关键词
空气涡轮起动机
u形截面包容环
结构优化设计
DOE样本库
响应面建模
多岛遗传算法
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Keywords
Air turbine starter
u-shaped section containment ring
Structural optimization design
DOE sample library
Response surface modeling
Multi-island genetic algorithm
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分类号
V214.19
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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