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涡扇发动机涡轮后框架结构/材料一体化优化设计方法

高希光 刘兴国 张华军 宋迎东

高希光, 刘兴国, 张华军, 宋迎东. 涡扇发动机涡轮后框架结构/材料一体化优化设计方法[J]. 航空动力学报, 2013, 28(10): 2174-2180.
引用本文: 高希光, 刘兴国, 张华军, 宋迎东. 涡扇发动机涡轮后框架结构/材料一体化优化设计方法[J]. 航空动力学报, 2013, 28(10): 2174-2180.
GAO Xi-guang, LIU Xing-guo, ZHANG Hua-jun, SONG Ying-dong. Concurrent structural and material optimization of turbine frame in turbo-fan engine[J]. Journal of Aerospace Power, 2013, 28(10): 2174-2180.
Citation: GAO Xi-guang, LIU Xing-guo, ZHANG Hua-jun, SONG Ying-dong. Concurrent structural and material optimization of turbine frame in turbo-fan engine[J]. Journal of Aerospace Power, 2013, 28(10): 2174-2180.

涡扇发动机涡轮后框架结构/材料一体化优化设计方法

基金项目: 国家自然科学基金(51075204,51105195);航空科学基金(2011ZB52024)

Concurrent structural and material optimization of turbine frame in turbo-fan engine

  • 摘要: 基于传统结构优化设计方法,综合考虑结构参数和材料性能对涡扇发动机涡轮后框架性能的影响,提出涡轮后框架结构/材料一体化优化设计方法.将原设计问题分解为结构级优化和材料级优化,分别应用可行方向法和并行遗传算法进行求解.应用C语言开发了分布式并行优化设计平台.应用该平台对某型涡扇发动机涡轮后框架进行结构/材料一体化优化设计,得到最佳材料组合和结构参数.优化结果表明:与单一材料的结构优化方法相比,提出的结构/材料一体化优化方法进一步减少了结构的质量,算例中最优选材比最差选材质量减少29.0%.

     

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  • 收稿日期:  2012-09-17
  • 刊出日期:  2013-10-28

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