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公开(公告)号：CN101575989B
公开(公告)日：2011-01-19
申请号：CN200910022965.X
申请日：2009-06-17
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种涡轮导向器，包括内环、导向叶片和端面，其特点是还包括弹性支撑，所述导向叶片的一端通过螺栓与内环连接，另一端通过卡槽与弹性支撑连接，弹性支撑与端面通过螺钉固定连接。上述涡轮导向器的设计方法，首先建立带有弹性支撑的等效简化模型；选用弹性支撑母线径向等分点的轴向坐标作为设计变量，采用样条控制弹性支撑的几何构形；将导向器结构的单元最大应力设为目标函数，设定设计变量的变化范围，建立弹性支撑几何构形的优化数学模型；在通用优化设计平台Boss-Quattro中，采用GCMMA优化算法进行求解。由于将导向叶片通过弹性支撑固定在端面上，协调涡轮导向器结构中热应力与机械应力的矛盾，降低了涡轮导向器结构的应力水平。
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公开(公告)号：CN101532540B
公开(公告)日：2010-08-25
申请号：CN200910021559.1
申请日：2009-03-17
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种鼠笼式弹性支座，其特点是套筒上开有若干条椭圆形槽孔。还公开了所述鼠笼式弹性支座的设计方法，首先确定套筒的半径、长度、厚度、体积、材料弹性模量和刚度系数；在有限元软件中建立鼠笼式弹性支座的等效简化模型，将椭圆形槽孔的长轴半径Var1、短轴半径Var2和笼条数目Var3为三个可变参数；建立鼠笼式弹性支座套筒结构的优化模型；设定种群大小、随机种子产生概率、变异概率、交叉概率和遗传代数参数，采用遗传算法进行优化设计。本发明采用椭圆形槽孔设计，设计变量少，改善了现有技术长方形孔在笼条根部容易出现应力集中的问题，且提供的设计方法可以改善结构沿圆周各向刚性不均情况，实现了刚度与应力的优化设计。
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公开(公告)号：CN101840453B
公开(公告)日：2011-12-14
申请号：CN201010152629.X
申请日：2010-04-22
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种薄壁曲面结构的有限元网格生成方法，其目的是解决现有的带孔薄壁圆锥曲面结构有限元模型设计方法等效应力大的技术问题。技术方案是首先在参数平面上采用实体建模法生成平面有限元网格，再采用直接生成法通过参数化映射关系产生空间薄壁曲面结构的网格节点，并利用参数平面上对应的单元拓扑信息生成空间薄壁曲面结构的有限元网格。使得相同体积的带孔薄壁圆锥曲面结构有限元模型的最大等效应力相对于现有技术有较大的下降。
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公开(公告)号：CN101719187B
公开(公告)日：2011-08-24
申请号：CN200910254466.3
申请日：2009-12-23
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种带孔薄壁旋转曲面结构的孔洞优化设计方法，用于任意薄壁旋转曲面上的孔洞优化设计，所述方法是建立旋转母线方程，再建立给定旋转曲面的参数方程，根据给定旋转曲面的参数方程确定孔心在s-t平面的位置，并建立孔周曲线的参数方程，通过s-t平面与空间坐标系之间的映射关系，采用壳单元在有限元分析软件中建立三维带孔薄壁旋转曲面结构的有限元模型，在有限元模型的基础上施加边界条件与载荷，建立带孔薄壁旋转曲面结构的力学模型，选取优化算法进行优化设计。本发明采用设计变量定义在曲面内部参数平面上的参数映射法，将空间孔洞等效简化为平面孔洞优化设计问题，解决了旋转曲面上的孔洞优化设计问题。
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公开(公告)号：CN102254066B
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201110182741.2
申请日：2011-06-30
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种带孔薄壁曲壳结构的曲面形状与孔洞形状协同优化设计方法，用于解决现有的设计方法无法进行曲面形状与其上的孔洞形状协同优化设计的技术问题。技术方案是同时定义与曲面形状相关的曲面设计变量和与孔洞形状相关的孔形设计变量两种设计变量，将孔形设计变量定义在随曲面形状变化而改变的曲面内部参数映射域中，从而有效地保证了孔形曲线始终位于参数映射域内，从而在保证结构完整性的同时，实现了曲面形状与其上的孔洞形状的协同优化设计。采用本发明方法的设计流程进行曲面形状与其上的孔洞形状协同优化设计后，初始体积约束下的带孔薄壁双曲旋转曲壳结构有限元模型的最大等效应力由初始的135.199～360.649kPa降低到18.690～24.181kPa，降幅达到82.1～94.8％。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102254066A
公开(公告)日：2011-11-23
申请号：CN201110182741.2
申请日：2011-06-30
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种带孔薄壁曲壳结构的曲面形状与孔洞形状协同优化设计方法，用于解决现有的设计方法无法进行曲面形状与其上的孔洞形状协同优化设计的技术问题。技术方案是同时定义与曲面形状相关的曲面设计变量和与孔洞形状相关的孔形设计变量两种设计变量，将孔形设计变量定义在随曲面形状变化而改变的曲面内部参数映射域中，从而有效地保证了孔形曲线始终位于参数映射域内，从而在保证结构完整性的同时，实现了曲面形状与其上的孔洞形状的协同优化设计。采用本发明方法的设计流程进行曲面形状与其上的孔洞形状协同优化设计后，初始体积约束下的带孔薄壁双曲旋转曲壳结构有限元模型的最大等效应力由初始的135.199～360.649kPa降低到18.690～24.181kPa，降幅达到82.1～94.8％。
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公开(公告)号：CN101710360B
公开(公告)日：2011-07-20
申请号：CN200910254465.9
申请日：2009-12-23
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种飞机装配工装骨架结构的优化设计方法，用于飞机装配工装骨架结构的优化设计，其方法是首先建立型材规格库文件，再在MSC.PATRAN中建立工装骨架的有限元模型，在有限元软件中生成有限元模型的BDF文件，设定遗传算法的输入参数，采用遗传算法调用MSC.NASTRAN对BDF文件进行分析，根据分析结果生成新的变量序列，同时利用其它外部程序根据新的变量序列在型材库中选择相应型材，并将型材的尺寸信息写入BDF文件，然后重复上述步骤至优化计算结束。由于采用遗传算法，解决了离散变量的优化问题，在满足工装刚度要求的情况下减轻了工装结构的重量，缩短了飞机装配工装骨架结构设计周期，降低了生产成本。
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公开(公告)号：CN101840453A
公开(公告)日：2010-09-22
申请号：CN201010152629.X
申请日：2010-04-22
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种薄壁曲面结构的有限元网格生成方法，其目的是解决现有的带孔薄壁圆锥曲面结构有限元模型设计方法等效应力大的技术问题。技术方案是首先在参数平面上采用实体建模法生成平面有限元网格，再采用直接生成法通过参数化映射关系产生空间薄壁曲面结构的网格节点，并利用参数平面上对应的单元拓扑信息生成空间薄壁曲面结构的有限元网格。使得相同体积的带孔薄壁圆锥曲面结构有限元模型的最大等效应力相对于现有技术有较大的下降。
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公开(公告)号：CN101575989A
公开(公告)日：2009-11-11
申请号：CN200910022965.X
申请日：2009-06-17
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种涡轮导向器，包括内环、导向叶片和端面，其特点是还包括弹性支撑，所述导向叶片的一端通过螺栓与内环连接，另一端通过卡槽与弹性支撑连接，弹性支撑与端面通过螺钉固定连接。上述涡轮导向器的设计方法，首先建立带有弹性支撑的等效简化模型；选用弹性支撑母线径向等分点的轴向坐标作为设计变量，采用样条控制弹性支撑的几何构形；将导向器结构的单元最大应力设为目标函数，设定设计变量的变化范围，建立弹性支撑几何构形的优化数学模型；在通用优化设计平台Boss－Quattro中，采用GCMMA优化算法进行求解。由于将导向叶片通过弹性支撑固定在端面上，协调涡轮导向器结构中热应力与机械应力的矛盾，降低了涡轮导向器结构的应力水平。
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公开(公告)号：CN101840452B
公开(公告)日：2012-06-27
申请号：CN201010152627.0
申请日：2010-04-22
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种带孔薄壁曲面结构的空间孔洞优化设计方法，其目的是解决现有的曲面结构上的孔洞优化设计中存在的孔周拟合曲线无法保证始终位于给定曲面上和空间孔周曲线难于解析表达的技术问题。技术方案是将设计变量定义在曲面内部参数平面上，采用参数映射的方法将空间孔洞优化设计问题等效简化为平面孔洞优化设计问题，解决了任意薄壁曲面结构上的孔洞优化设计问题，使得相同体积的带孔薄壁圆锥曲面结构有限元模型的最大等效应力相对于现有技术有较大的下降。
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