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空心风扇叶片结构优化设计方法及程序实现

杨剑秋 王延荣

杨剑秋, 王延荣. 空心风扇叶片结构优化设计方法及程序实现[J]. 航空动力学报, 2012, 27(1): 97-103.
引用本文: 杨剑秋, 王延荣. 空心风扇叶片结构优化设计方法及程序实现[J]. 航空动力学报, 2012, 27(1): 97-103.
YANG Jian-qiu, WANG Yan-rong. Structural design optimization method and program implementation for a hollow fan blade[J]. Journal of Aerospace Power, 2012, 27(1): 97-103.
Citation: YANG Jian-qiu, WANG Yan-rong. Structural design optimization method and program implementation for a hollow fan blade[J]. Journal of Aerospace Power, 2012, 27(1): 97-103.

空心风扇叶片结构优化设计方法及程序实现

Structural design optimization method and program implementation for a hollow fan blade

  • 摘要: 在空心风扇叶片结构强度分析的基础上,以叶片最大等效应力水平为约束条件,建立了叶片质量和径向位移最小化的双目标优化模型.采用正交试验设计的方法,分析了各设计变量对约束函数和目标函数的影响,减少了设计变量的数量.为了提高优化设计效率,采用径向基函数插值的方法,构造了约束函数和目标函数的响应面替代模型,从而避免了优化设计过程中大量的结构有限元分析求解.针对空心叶片结构强度优化设计的示例,探讨了替代模型和带精英策略的Pareto排序遗传算法的具体应用,得到了分布均匀的Pareto最优解,给出了空心叶片示例的具体优化设计结果.

     

  • [1] 梁春华.高性能航空发动机先进风扇和压气机叶片综述[J].航空发动机,2006,32(3):48-52. LIANG Chunhua.Overview of advanced fan and compressor blade/vane in high performance aeroengine[J].Aeroengine,2006,32(3):48-52.(in Chinese)
    [2] 郝勇,李志强,杜发荣,等.大涵道比涡扇发动机的宽弦空心风扇叶片技术研究 //大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集.北京:中国航空学会动力专业分会,2007:1-6.
    [3] 刚铁.宽弦空心风扇叶片结构设计及强度分析研究.南京:南京航空航天大学,2005. GANG Tie.Research on structural design and stress analysis of hollow fan blades.Nanjing:Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,2005.(in Chinese)
    [4] 杨雯,杜发荣,郝勇,等.宽弦空心风扇叶片动力响应特性研究[J].航空动力学报,2007,22(3):444-449. YANG Wen,DU Farong,HAO Yong,et al.Investigation of dynamic response property of wide-chord fan blade[J].Journal of Aerospace Power,2007,23(3):444-449.(in Chinese)
    [5] 王营,陶智,杜发荣,等.宽弦空心风扇叶片流固耦合作用下的叶片响应分析[J].航空动力学报,2008,23(12):2178-2183. WANG Ying,TAO Zhi,DU Farong,et al.Response analysis of fluid and solid coupling characteristics for a wide-chord fan blade[J].Journal of Aerospace Power,2008,23(12):2178-2183.(in Chinese)
    [6] Deb K,Pratap A,Agarwal S,et al.A fast and elitist multiobjective genetic algorithm:NSGA-Ⅱ[J].IEEE Transactions on Evolutionary Computation,2002,6(2):182-197.
    [7] Sidhartha Panda.Application of non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ techniques for optimal FACTS-based controller design[J].Journal of the Franklin Institute,2010,347(7):1047-1064.
    [8] 杨剑秋,王延荣.基于正交试验设计的空心叶片结构优化设计[J].航空动力学报,2011,26(2):376-384. YANG Jianqiu,WANG Yanrong.Structural optimization of hollow fan blade based on orthogonal experimental design[J].Journal of Aerospace Power,2011,26(2):376-384.(in Chinese)
    [9] KrishnamurthyT.Comparison of response surface construction methods for derivative estimation using moving lease squares,kriging and radial basis functions.AIAA-2005-1821,2005.
    [10] Jin R,Chen W,SimpsonT W.Comparative studies of metamodelling techniques under multiple modeling criteria[J].Structural and Multidisciplinary Optimization,2001,23(1):1-13.
    [11] 王万中.试验的设计与分析[M].北京:高等教育出版社,2004.
    [12] 方开泰,马长兴.正交与均匀试验设计[M].北京:科学出版社,2001.
    [13] Krishnamurthy T.Response surface approximation with augmented and compactly supported radial basis functions.AIAA-2003-1748,2003.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-01-01
  • 修回日期:  2011-04-15
  • 刊出日期:  2012-01-28

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