文献类型：期刊文章

作　　者：虞跨海[1] 王金生[2] 杨茜[3] 岳珠峰[4]

机构地区：[1]河南科技大学规划与建筑工程学院,洛阳471003 [2]北京机械设备研究所,北京100854 [3]西北工业大学材料学院,西安710072 [4]西北工业大学工程力学系,西安710072

出　　处：《机械工程学报》

基　　金：国家高技术研究发展计划(863计划;2009AA04Z418);西北工业大学凝固国家重点实验室开放课题(SKLSP201008);河南科技大学博士科研启动基金资助项目

年　　份：2011

卷　　号：47

期　　号：10

起止页码：106-112

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2008、CAS、CSA、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2011_2012、EI(收录号：20112314043693)、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：研究多学科耦合作用下的复杂结构快速设计优化技术,解决了涡轮冷却叶片设计优化的高设计成本和数值噪声问题。函数解析与特征造型方法结合造型软件二次开发技术,实现了涡轮冷却叶片几何模型参数化及自动造型;流热耦合分析方法得到准确的气动与传热结果,通过保持与流热耦合分析模型网格节点的一致,将温度、压力等载荷信息精确传递到振动和强度分析模型;根据强度分析结果,采用经验公式方法预测叶片蠕变寿命,实现涡轮冷却叶片的多学科分析。以涡轮叶片叶尖和叶根两个外形截面18个设计参数为变量;优化拉丁超立方方法采样建立样本空间,利用Kriging函数构造快速分析模型;以叶身温度、总压损失和重量最小为优化目标,以共振裕度、应力、寿命和最大变形量为约束,建立高维、非线性设计空间下复杂涡轮冷却叶片涉及气动、传热、强度、振动和寿命等多个学科的多目标设计优化系统,最终实现叶片外形的设计优化,提高叶片的综合性能。

关 键 词：涡轮冷却叶片 多学科设计优化 流热耦合  近似模型  多目标

分 类 号：V231.1] TK472]