燃氣輪機輪盤多目標優(yōu)化平臺的研究與開發(fā).pdf

1、燃氣輪機作為一種大型、先進的動力裝置，是各種動力領域必不可少的重要設備。燃氣輪機轉子輪盤作為燃氣輪機的重要部件，其性能的優(yōu)劣將直接影響整機的使用性能和安全性能。因此，對燃氣輪機轉子輪盤的結構設計和優(yōu)化在燃氣輪機的設計中具有舉足輕重的地位。
　　目前設計人員在設計和優(yōu)化轉子輪盤的過程中基本采用CAD、CAE及優(yōu)化軟件分別對輪盤進行造型設計、模型參數化、計算分析及參數優(yōu)化。由于軟件之間互相獨立，設計人員均采用人工對模型進行參數化、軟件

2、之間的數據傳遞及參數設置，這種方式不僅容易出錯，而且效率低下，對人員素質要求很高。隨著計算機技術的發(fā)展，研究CAD/CAE/MDO系統(tǒng)集成技術，建立相關自動優(yōu)化平臺已成為提高輪盤優(yōu)化設計質量與效率的有效途徑和應對日趨激烈的市場競爭的迫切需要。
　　在此背景下，本文以企業(yè)實際需求和產學研用合作開發(fā)項目為依托，建立燃氣輪機輪盤多目標優(yōu)化平臺，實現優(yōu)化流程的集成化和自動化。通過對系統(tǒng)集成方法的研究，提出了以 CAD為中心的CAD\CAE

3、\MDO系統(tǒng)集成框架，解決了傳統(tǒng)MDO解決方案只能以中性文件交換信息，導致高層設計信息丟失，難以實現有效集成的問題。并以主流軟件NX、Ansys和Isight為基本平臺，通過其各自的二次開發(fā)接口實現了輪盤自動優(yōu)化過程。其中在NX平臺上通過NXOPEN開發(fā)友好的交互界面，對輪盤模型進行自動參數化及尺寸標注；在Ansys平臺上通過APDL參數化語言建立自動的結構分析流程；在Isight平臺上通過 Isight Developer開發(fā)工具及建