基于仿真分析的復雜機械產(chǎn)品多學科設(shè)計優(yōu)化方法研究.pdf

1、高效精密化、智能集成化、虛擬數(shù)字化是現(xiàn)代機械產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展方向，為了以盡可能高的效率獲得復雜機械產(chǎn)品盡可能優(yōu)的設(shè)計方案，提出將航空領(lǐng)域發(fā)展起來的多學科設(shè)計優(yōu)化方法應(yīng)用于復雜機械產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域，探索并研究出一種基于虛擬樣機技術(shù)，融合多學科設(shè)計優(yōu)化方法的現(xiàn)代產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計方法。 深入研究并歸納總結(jié)了多學科設(shè)計優(yōu)化的技術(shù)要素，形成面向機械設(shè)計領(lǐng)域比較完善的多學科設(shè)計優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用體系。針對多領(lǐng)域CAD/CAE建模中存在的視圖一致性難題，提

2、出以主模型視圖為導向的多學科視圖建模技術(shù)。探討多學科視圖模型之間協(xié)調(diào)一致的保證體系，消除多學科視圖模型的動態(tài)沖突，保證多學科視圖模型之間動態(tài)交互與信息共享。通過創(chuàng)立支撐產(chǎn)品設(shè)計的參數(shù)化模型以及可對產(chǎn)品性能進行優(yōu)化設(shè)計的虛擬樣機，來實現(xiàn)對國外產(chǎn)品及專利的引進、消化、吸收和再創(chuàng)新。應(yīng)用共享網(wǎng)格技術(shù)，解決數(shù)字化環(huán)境下多學科CAE視圖模型耦合仿真的難題。 探索將多學科設(shè)計優(yōu)化方法具體融入復雜機械產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計流程，分析了產(chǎn)品設(shè)計不同階

3、段多學科設(shè)計優(yōu)化的應(yīng)用特征。通過將多學科設(shè)計優(yōu)化方法與虛擬樣機設(shè)計流程融合，提出一種新的虛擬樣機多學科優(yōu)化設(shè)計模式，構(gòu)建了以虛擬樣機為核心的產(chǎn)品多學科設(shè)計優(yōu)化集成平臺，給出虛擬樣機多學科設(shè)計優(yōu)化的集成分析流程，實現(xiàn)機械產(chǎn)品的多學科集成自動化設(shè)計，解決復雜機械產(chǎn)品多性能動態(tài)優(yōu)化問題，為產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計提供了更高層次的應(yīng)用平臺。通過商用軟件集成化組裝，提出復雜機械產(chǎn)品多學科設(shè)計優(yōu)化的集成平臺解決方案，實現(xiàn)通用軟件專業(yè)化應(yīng)用的目的，為現(xiàn)代產(chǎn)品

4、的一體化設(shè)計提供了比較完善的實施方案，使傳統(tǒng)設(shè)計模式向并行化、一體化的先進模式轉(zhuǎn)化。 提出應(yīng)用多學科設(shè)計優(yōu)化方法設(shè)計汽車這一新思想。研究將多學科設(shè)計優(yōu)化方法具體應(yīng)用到汽車設(shè)計的不同階段，給出汽車多學科集成分析與優(yōu)化流程，實現(xiàn)汽車多性能的集成全分析與優(yōu)化仿真。對照傳統(tǒng)的螺桿壓縮機經(jīng)驗設(shè)計，提出基于多學科設(shè)計優(yōu)化的新型螺桿制冷壓縮機多學科集成化設(shè)計模式。通過建立工作過程的流場仿真模型、結(jié)構(gòu)有限元分析模型和流固耦合分析的多學科數(shù)字化仿