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公开(公告)号：CN113158354B
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202110020572.6
申请日：2021-01-08
Applicant: 厦门大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种基于敏度与动态灰度抑制的拓扑优化方法，用于解决惯性载荷和固定载荷下涡轮盘拓扑优化求解困难和不准确，以及拓扑结构优化过程中的灰度单元问题。包括如下步骤，(1)、建立涡轮盘径向截面拓扑优化设计域；(2)、设计拓扑优化数学模型；(3)、对弹性模量E(xi)进行惩罚；(4)、根据有限元计算，得出涡轮盘截面的位移矩阵U，并且进一步计算目标函数‑结构应变能C；(5)、灵敏度计算；(6)、根据优化准则法，设计更新迭代式；(7)、载荷敏度抑制方法；(8)、动态灰度抑制方法；(9)、收敛判断。依据本发明所设计的三辐板涡轮盘具有以下有益效果：有效承载轮缘上涡轮叶片以及涡轮盘自身的离心载荷，后辐板与支撑结构的弧形结构有利于承载轮缘上涡轮叶片传递的气动切向载荷；孔洞的设置使得涡轮盘轻量化；满足强度、刚度要求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113158354A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110020572.6
申请日：2021-01-08
Applicant: 厦门大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种基于敏度与动态灰度抑制的拓扑优化方法，用于解决惯性载荷和固定载荷下涡轮盘拓扑优化求解困难和不准确，以及拓扑结构优化过程中的灰度单元问题。包括如下步骤，(1)、建立涡轮盘径向截面拓扑优化设计域；(2)、设计拓扑优化数学模型；(3)、对弹性模量E(xi)进行惩罚；(4)、根据有限元计算，得出涡轮盘截面的位移矩阵U，并且进一步计算目标函数‑结构应变能C；(5)、灵敏度计算；(6)、根据优化准则法，设计更新迭代式；(7)、载荷敏度抑制方法；(8)、动态灰度抑制方法；(9)、收敛判断。依据本发明所设计的三辐板涡轮盘具有以下有益效果：有效承载轮缘上涡轮叶片以及涡轮盘自身的离心载荷，后辐板与支撑结构的弧形结构有利于承载轮缘上涡轮叶片传递的气动切向载荷；孔洞的设置使得涡轮盘轻量化；满足强度、刚度要求。
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公开(公告)号：CN119878391A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510226617.3
申请日：2025-02-27
Applicant: 厦门大学 , 四川凌空天行科技有限公司
IPC: F02K7/00
Abstract: 一种以水作为冷却剂和推进剂的斜爆震发动机及飞行器，涉及高超声速飞行器设计领域。包括高超声速飞行器机体、冷却系统、氢气制取装置、进气道、喷注结构、燃烧室和尾喷管；飞行器由冷却系统、制氢系统、推进系统协同运作，飞行时液态水在飞行器表面冷却系统的环流管路吸收热量，冷却后的高温水进入制氢系统，利用电解或热化学循环分解技术制取氢气和氧气并储存。氢气与进气道空气混合后，经喷注结构精准调控当量比后进入燃烧室，经楔面诱导产生斜爆震波释放能量，燃烧产生的气体在尾喷管膨胀产生推力。有效解决高超声速飞行器热防护和氢燃料携带贮存难题，实现能量高效利用，具有冷却性能卓越、环保等优势，为斜爆震飞行器工程应用提供可行方案。
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