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工质驱动分布式推进系统多学科优化设计研究
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作者 王笑晨 贾琳渊 +2 位作者 陈玉春 吴吉昌 张鑫 《推进技术》 北大核心 2025年第3期26-38,共13页
为对工质驱动分布式推进系统的性能、尺寸、质量进行评估与多学科优化设计,从部件技术水平出发,基于推进系统气动热力学优化模型及部件几何/结构/性能耦合模型建立了推进系统多学科设计方法。以此为支撑,采用粒子群优化算法对工质驱动... 为对工质驱动分布式推进系统的性能、尺寸、质量进行评估与多学科优化设计,从部件技术水平出发,基于推进系统气动热力学优化模型及部件几何/结构/性能耦合模型建立了推进系统多学科设计方法。以此为支撑,采用粒子群优化算法对工质驱动分布式推进系统和涡轮电分布式推进系统进行了多学科优化设计。针对40 kN级巡航推力分布式推进系统的设计结果显示,工质驱动分布式推进系统相对于涡轮电分布式推进设计点耗油率降低4.5%,推进系统质量降低38%,但推进系统中各子系统具有更大的尺寸。从质量和耗油率而言,工质驱动分布式推进系统是降低飞行任务油耗的可行技术途径,但其换热器及传输管路尺寸较大,是在工程实践中应用面临的主要挑战。 展开更多
关键词 分布式推进 工质驱动 流路尺寸预估 多学科设计 粒子群优化算法
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基于学科竞赛的机械优化设计课程教学改革研究 被引量:5
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作者 张光 陈德胜 林哲 《高教学刊》 2024年第3期138-141,共4页
机械优化设计是把机械设计与优化设计理论及方法相结合,借助电子计算机,自动寻找实现预期目标的最优设计方案和最佳设计参数的一种有效的设计方法。应用机械优化设计方法,不仅能使设计周期大大缩短,计算精度显著提高,而且可以解决传统... 机械优化设计是把机械设计与优化设计理论及方法相结合,借助电子计算机,自动寻找实现预期目标的最优设计方案和最佳设计参数的一种有效的设计方法。应用机械优化设计方法,不仅能使设计周期大大缩短,计算精度显著提高,而且可以解决传统设计方法所不能解决的比较复杂的最优化设计问题。机械类本科生学科竞赛旨在培养大学生的创新思维、创新能力及科研实践能力,将机械优化设计课程教学与机械类学科竞赛相结合,为机械类学生参加机械设计学科竞赛提供理论支撑,对学生高质量完成学科竞赛课题具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 机械优化设计 学科竞赛 教学改革 电子计算机 机械类学生
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大型机械结构件的多学科设计优化(MDO)研究 被引量:2
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作者 秦东晨 王丽霞 张珂 《机床与液压》 北大核心 2004年第4期64-65,48,共3页
大型机械结构件的优化设计一直是结构优化设计的一个重要内容 ,而多学科设计优化 (MDO)为其结构优化提供了一条更为系统、精确的方法。本文主要讨论和研究了大型机械结构件MDO中的一些关键技术问题 ,并以轻型货车EQ10 6 0F驾驶室车身为... 大型机械结构件的优化设计一直是结构优化设计的一个重要内容 ,而多学科设计优化 (MDO)为其结构优化提供了一条更为系统、精确的方法。本文主要讨论和研究了大型机械结构件MDO中的一些关键技术问题 ,并以轻型货车EQ10 6 0F驾驶室车身为例 ,对其进行了多学科结构优化设计 。 展开更多
关键词 多学科优化设计(mdo) 结构优化设计 大型机械结构件
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复杂工业产品多学科设计仿真优化平台(UniXDE)研究与应用 被引量:1
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作者 赖宇阳 董素贞 +2 位作者 范文慧 方立桥 叶芳 《新型工业化》 2024年第1期75-86,共12页
针对国内外已有的复杂工业产品多学科设计仿真优化框架与平台在多学科模型集成能力、计算能力、协同能力方面的不足,研究和开发国产自主的新一代复杂工业产品多学科设计仿真优化框架与平台UniXDE(unified exploration and design enviro... 针对国内外已有的复杂工业产品多学科设计仿真优化框架与平台在多学科模型集成能力、计算能力、协同能力方面的不足,研究和开发国产自主的新一代复杂工业产品多学科设计仿真优化框架与平台UniXDE(unified exploration and design environment)。本平台基于微服务云架构技术构建整体框架,提供低代码仿真优化流程编排、组件化CAD/CAE参数化集成接口、丰富的多学科设计优化算法库、分布式高性能优化计算引擎、可视化计算监控和报告自动生成等功能。通过白车身轻量化、船型优化、飞行器起落架性能优化等工程应用,表明UniXDE可显著提升产品综合性能和设计成功率。 展开更多
关键词 多学科设计优化(mdo) 微服务云架构 仿真流程集成 优化计算引擎 基于模型的系统工程(MBSE)
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多学科设计优化方法在水下无人航行器中应用 被引量:2
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作者 张磊 胡震 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期144-152,共9页
为了提高水下无人航行器工作的可靠性和稳健性,本文采用多学科设计优化方法开展航行器的总体设计优化。首先开展水下航行器在总体设计阶段的学科设计,分析了各学科内部的模型和计算方法,明确了各学科输入、输出和耦合关系;开展了学科内... 为了提高水下无人航行器工作的可靠性和稳健性,本文采用多学科设计优化方法开展航行器的总体设计优化。首先开展水下航行器在总体设计阶段的学科设计,分析了各学科内部的模型和计算方法,明确了各学科输入、输出和耦合关系;开展了学科内参数建模,确立了总体设计的设计变量、系统参数和约束条件。然后以航行器质量最轻和机动性能最强为优化目标,获得设计变量计算最优解和优化设计主要输出结果值。设计变量优化计算值有效提高设计方案满足约束的能力,优化设计主要输出结果为水下无人航行器设计方案的选择提供了定量依据。 展开更多
关键词 自主式水下潜器 学科建模 总体设计 设计变量 设计约束 优化计算 多学科设计优化 协同优化算法
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汽车车身的多学科优化设计(MDO)研究 被引量:2
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作者 秦东晨 王丽霞 +1 位作者 张珂 薛东岭 《现代机械》 2004年第5期4-6,共3页
多学科优化设计 (MDO)为机械结构件结构优化提供了一条更为系统、精确的方法。本文主要讨论和研究了汽车车身MDO中的一些关键技术问题 ,并以轻型货车EQ10 6 0F驾驶室车身为例 ,对其进行了多学科结构优化设计 。
关键词 汽车车身 轻型货车 驾驶室 结构优化设计 机械结构 多学科优化 mdo
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基于PRSEUS构型翼身融合机体结构多学科优化设计方法与应用
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作者 田瑞 王海燕 +3 位作者 聂小华 罗利龙 田宇 彭涛 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期818-827,共10页
针对翼身融合(BWB)布局机体结构承载效率低、结构增重以及高后置背撑发动机带来的大载荷和舱内噪声等问题,基于新型材料和新型高效承载结构(PRSEUS),开展以提高结构承载效率和轻量化为目标,兼顾气动、噪声、振动及工艺等多学科约束的非... 针对翼身融合(BWB)布局机体结构承载效率低、结构增重以及高后置背撑发动机带来的大载荷和舱内噪声等问题,基于新型材料和新型高效承载结构(PRSEUS),开展以提高结构承载效率和轻量化为目标,兼顾气动、噪声、振动及工艺等多学科约束的非常规圆截面机体结构多学科优化设计方法研究。基于自适应代理模型构建技术建立了机体结构气动、噪声子系统性能分析代理模型,实现了对机体结构气动载荷、噪声性能的预测,并将气动、噪声性能的基本要求转化为几何尺寸及力学响应等约束条件,从而把多学科问题集成到一套有限元分析模型,配合高效数学规划法,解决了多学科高精度模型分析耗时问题,实现了翼身融合机体结构的多学科优化设计。通过机体结构有限元分析验证,在满足各学科约束条件前提下,结构的承载效率得到较大幅度提升,中央机体结构减质率达到了8.7%。 展开更多
关键词 翼身融合 多学科优化设计 高效承载结构 代理模型 结构减质 数学规划法
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基于OpenMDAO的BLISS-2000多学科设计优化:流程、策略与参数研究
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作者 高裕浩 何腾武 赵敏 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期135-149,共15页
[目的]旨在基于OpenMDAO研究BLISS-2000多学科设计优化方法的近似模型、一致性约束、边界更新策略对其收敛性能与优化效率的影响。[方法]首先,给出BLISS-2000方法优化流程和边界更新策略;然后,基于OpenMDAO建立BLISS-2000方法模型,结合... [目的]旨在基于OpenMDAO研究BLISS-2000多学科设计优化方法的近似模型、一致性约束、边界更新策略对其收敛性能与优化效率的影响。[方法]首先,给出BLISS-2000方法优化流程和边界更新策略;然后,基于OpenMDAO建立BLISS-2000方法模型,结合数学算例和工程算例验证所建模型准确性;最后,研究近似模型准确度、一致性等式约束及约束松弛、边界更新策略对BLISS-2000方法收敛性能与优化效率的影响。[结果]结果表明,通过提高近似模型准确度、选取适当的约束松弛因子和边界更新因子,可显著提高BLISS-2000方法的收敛性能与优化效率,并得到基于约束松弛的BLISS-2000方法相关参数的建议取值。[结论]研究结果可对改进BLISS-2000方法及船舶与海洋工程装备概念设计阶段应用BLISS-2000方法提供参考。 展开更多
关键词 船舶设计 多目标优化 多学科设计优化 OpenMDAO BLISS-2000 近似模型 边界更新策略
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小学语文作业设计的价值向度与优化策略——基于语文学科“大概念”的教学思考 被引量:2
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作者 朱婷 贺雨桐 《南京晓庄学院学报》 2024年第3期18-23,共6页
语文作业是小学语文教学中沟通教师、学生、教学内容三方面的桥梁。“双减”政策及新课改对教师语文作业的设计质量提出新的要求。因此,如何在作业设计中做到减量提质增效是当前小学语文教学质量提高的关键点。基于大概念的小学语文作... 语文作业是小学语文教学中沟通教师、学生、教学内容三方面的桥梁。“双减”政策及新课改对教师语文作业的设计质量提出新的要求。因此,如何在作业设计中做到减量提质增效是当前小学语文教学质量提高的关键点。基于大概念的小学语文作业设计能够促进知识迁移,推动学科融合,联结“教-学-练-评”,提高学生练习效能,促进学生核心素养发展。针对现有作业设计目标不明、重量轻质、形式单一和评价指标模糊的问题,该文基于学科“大概念”,从作业目标、作业内容、作业类型、作业评价四个角度切入提出优化策略。 展开更多
关键词 学科“大概念” 作业设计 价值向度 优化策略 核心素养
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机械工程中电气设计优化策略分析
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作者 朱嘉伟 《中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术》 2025年第3期084-087,共4页
本文深入分析了机械工程领域中电气设计优化的策略,旨在通过技术创新和系统集成实现性能提升。研究聚焦于能效比提升、维护成本降低以及系统可靠性和安全性增强三个核心领域,探讨了电气设计优化的重要性及其在机械工程中的实际应用。通... 本文深入分析了机械工程领域中电气设计优化的策略,旨在通过技术创新和系统集成实现性能提升。研究聚焦于能效比提升、维护成本降低以及系统可靠性和安全性增强三个核心领域,探讨了电气设计优化的重要性及其在机械工程中的实际应用。通过分析电气设计中存在的问题和难点,本文提出了一系列对策与解决方案,包括更新设计理念、加强跨学科团队合作、建立故障诊断和预测维护系统等。最终,本文得出结论,电气设计优化是提升机械工程系统性能、降低能耗和成本的关键,对于提高能效比、减少维护成本、增强系统可靠性和安全性具有重要意义。 展开更多
关键词 电气设计优化 能效比 系统可靠性 学科合作
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让学习深入发生——初中语文学科项目化情境设计优化策略
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作者 叶晓峰 《语文教学通讯》 2024年第14期59-62,共4页
针对初中语文学科项目化设计中存在的虚假情境、雷同情境等导致的学生学习兴趣渐失、核心知识边缘化、项目成果虚幻化等问题,从学科项目化学习的情境入手,提出强化情境的驱动性、确保情境的真实性、挖掘情境的独特性、立足情境的生活性... 针对初中语文学科项目化设计中存在的虚假情境、雷同情境等导致的学生学习兴趣渐失、核心知识边缘化、项目成果虚幻化等问题,从学科项目化学习的情境入手,提出强化情境的驱动性、确保情境的真实性、挖掘情境的独特性、立足情境的生活性等优化策略,并通过案例的优化演示加以阐释,使学科项目化真正有益于深入学习的发生,真实提高学生在生活中创造性解决问题的能力。 展开更多
关键词 课堂教学 学科项目化 情境设计 优化策略
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浅谈初中历史跨学科作业优化设计——以“中国行——跑出加速度”为例
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作者 丛雪萍 《新校园》 2024年第1期33-34,37,共3页
《义务教育历史课程标准(2022年版)》新增跨学科主题学习,指出跨学科主题学习活动是围绕某一特定的研究主题,以历史学科所学的知识、技能和方法为依托,整合、联通其他学科所学的知识、技能和方法,以学生为主体对真实问题进行研究的综合... 《义务教育历史课程标准(2022年版)》新增跨学科主题学习,指出跨学科主题学习活动是围绕某一特定的研究主题,以历史学科所学的知识、技能和方法为依托,整合、联通其他学科所学的知识、技能和方法,以学生为主体对真实问题进行研究的综合实践活动。作业作为课堂教学的延伸和补充,在教学过程中有着举足轻重的作用。优化作业设计,提高作业质量,有助于培养学生历史学科核心素养和综合素质。 展开更多
关键词 初中历史 主题学习 历史学科核心素养 优化作业设计 综合实践活动 作业质量 课堂教学 作业优化设计
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基于多学科优化的某乘用车制动盘设计
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作者 何代澄 《农业装备与车辆工程》 2024年第4期40-44,共5页
以某乘用车通风前制动盘为研究对象,将制动盘各主要结构参数作为制动盘优化设计的设计变量,以制动盘的单次制动温升、连续10次制动温升、热变形、模态和应力作为制动盘优化设计的约束条件,同时将制动盘的质量最小作为制动盘优化设计的目... 以某乘用车通风前制动盘为研究对象,将制动盘各主要结构参数作为制动盘优化设计的设计变量,以制动盘的单次制动温升、连续10次制动温升、热变形、模态和应力作为制动盘优化设计的约束条件,同时将制动盘的质量最小作为制动盘优化设计的目标,基于创建的响应面分析模型进行制动盘的多学科联合优化设计,为汽车制动盘的多学科联合优化设计提供理论依据和参考。结果表明,多学科联合优化后的制动盘仿真分析结果均同时满足要求,同时制动盘基于响应面分析模型进行多学科联合优化结果的误差值均在可接受范围内,表明制动盘多学科联合优化结果是可靠的。 展开更多
关键词 制动盘 多学科优化 响应面法 结构设计
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多级固体运载火箭分级多学科设计优化 被引量:11
14
作者 马树微 李静琳 +1 位作者 陈曦 陈万春 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期542-550,共9页
为了解决固体运载火箭总体优化过程中学科耦合性强、计算复杂、设计效率低等问题,建立了多级固体运载火箭的几何外形、质量、气动、推进、弹道/制导等学科模型,将多级运载火箭分成若干个子级火箭,并通过级间飞行状态连续性条件连接到一... 为了解决固体运载火箭总体优化过程中学科耦合性强、计算复杂、设计效率低等问题,建立了多级固体运载火箭的几何外形、质量、气动、推进、弹道/制导等学科模型,将多级运载火箭分成若干个子级火箭,并通过级间飞行状态连续性条件连接到一起,形成系统级和子系统级的框架。设计了并行方式和串行方式2种子系统的优化流程,以起飞总重最小为目标进行了多学科设计优化(MDO)。结果显示,这2种分级优化的方法与多学科可行(MDF)方法相比能减小优化过程中的迭代次数,得到更好的优化结果,从而验证了分级优化方法在多级固体运载火箭MDO的可行性与优越性。 展开更多
关键词 多级 固体运载火箭 多学科设计优化(mdo) 分级 并行 串行
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多学科设计优化方法在潜艇概念设计中的应用研究(英文) 被引量:13
15
作者 操安喜 赵敏 +1 位作者 刘蔚 崔维成 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第3期373-382,共10页
多学科设计优化方法(MDO)是从航空领域兴起的一种针对复杂工程优化设计的有效求解方法。该文针对潜艇设计的复杂性特点,探索MDO在潜艇概念设计中的应用。首先,文中建立了包括水动力、推进、重量、性能和成本共5个学科分析在内的数学模型... 多学科设计优化方法(MDO)是从航空领域兴起的一种针对复杂工程优化设计的有效求解方法。该文针对潜艇设计的复杂性特点,探索MDO在潜艇概念设计中的应用。首先,文中建立了包括水动力、推进、重量、性能和成本共5个学科分析在内的数学模型,然后采用MDO方法——协同优化方法(CO),对同时包含连续设计变量和离散设计变量的潜艇系统,进行了以最小化建造成本为目标的多学科设计优化,获得了优化结果。结果表明:相对于传统设计方法,分布式、并行的协同优化方法CO更适合潜艇系统的设计。 展开更多
关键词 多学科设计优化(mdo) 潜艇 概念设计 协同优化(CO)
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水面舰船多学科设计优化(英文) 被引量:7
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作者 潘彬彬 崔维成 冷文浩 《船舶力学》 EI 北大核心 2009年第3期378-387,共10页
多学科设计优化(MDO)被认为是目前处理海洋结构物设计的有效方法。中国船舶科学研究中心也开展了将多学科设计优化应用于船舶设计的研究。上一篇文章从船舶设计研究人员的角度出发对多学科设计优化的理论进行了介绍并且对一条发表了的... 多学科设计优化(MDO)被认为是目前处理海洋结构物设计的有效方法。中国船舶科学研究中心也开展了将多学科设计优化应用于船舶设计的研究。上一篇文章从船舶设计研究人员的角度出发对多学科设计优化的理论进行了介绍并且对一条发表了的国外舰船的模型进行了优化。在本文中,作者对国内的一艘实船的概念设计建立了多学科设计优化模型,该模型包括快速性、操纵性和船中剖面的总纵强度分析,它有37个设计变量,9 个约束和两个目标。iSIGHT 9.0被用来集成这些模块并执行优化,最终找到的优化设计不仅提高了该船的快速性,同时减小了船中剖面的截面积。 展开更多
关键词 船舶设计 多学科设计优化(mdo) 航行性能 船舶结构优化
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多学科设计优化在建筑工程设计中的应用 被引量:12
17
作者 王广斌 向乃姗 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第A02期235-241,共7页
针对传统建筑设计阶段重信息执行、轻信息评价的现象,采用多学科设计优化技术,通过分析建筑设计阶段涉及的各学科特性及学科间的耦合关系,建立参数化建筑信息模型,在各局部最优解空间中快速搜索整体优化解.以简单长方形教室为算例,将系... 针对传统建筑设计阶段重信息执行、轻信息评价的现象,采用多学科设计优化技术,通过分析建筑设计阶段涉及的各学科特性及学科间的耦合关系,建立参数化建筑信息模型,在各局部最优解空间中快速搜索整体优化解.以简单长方形教室为算例,将系统划分为几何、结构、能源和经济4个子模块,给出设计参数与约束条件,并对结构和能源模型的优化做了分析,采用遗传算法加快优化方案的搜寻速度,表明多学科设计优化能有效地促进建筑设计整体的综合性能达到最优. 展开更多
关键词 多学科设计优化(mdo) 参数化建筑信息模型 协同机制 遗传算法
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基于有限元的整船结构多学科设计优化 被引量:9
18
作者 潘彬彬 崔维成 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期47-54,共8页
目前在同时考虑舰船水动力性能和结构性能的多学科设计优化模型中,水动力性能和结构性能的预报通常只能采用精度较低的经验公式。为了提高多学科设计优化模型的计算精度,必须要实现的技术就是将舰船水动力性能预报依赖于CFD的分析和将... 目前在同时考虑舰船水动力性能和结构性能的多学科设计优化模型中,水动力性能和结构性能的预报通常只能采用精度较低的经验公式。为了提高多学科设计优化模型的计算精度,必须要实现的技术就是将舰船水动力性能预报依赖于CFD的分析和将结构性能预报依赖于有限元的分析。重点研究了在多学科设计优化框架中集成有限元软件进行结构优化的技术。首先以一个简单的耐压圆柱壳为例子,介绍了iSIGHT调用Ansys进行包括参数化建模在内的结构优化的流程。然后对某船的整船有限元分析模型进行了整船结构优化研究。由于该船的整船结构有限元模型包含202个板和梁的属性,优化模型的设计变量很多,超出了目前很多优化算法的使用范围。在经过了多种优化算法的比较后,最终得到了优化解,实现了基于有限元的整船结构多学科设计优化。 展开更多
关键词 船舶 多学科设计优化(mdo) 有限元(FEM) 结构优化
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多学科设计优化方法用于船舶设计(英文) 被引量:7
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作者 潘彬彬 崔维成 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第6期914-931,共18页
为了提供更好地满足不断提高的军方和商业市场需求的产品,现代船舶设计需要获得真正的最优设计。它需要综合考虑所有学科以及它们之间的相互关系。船舶设计中涉及到的学科数目是如此众多,它们之间的相互关系是如此复杂以至于需要寻求一... 为了提供更好地满足不断提高的军方和商业市场需求的产品,现代船舶设计需要获得真正的最优设计。它需要综合考虑所有学科以及它们之间的相互关系。船舶设计中涉及到的学科数目是如此众多,它们之间的相互关系是如此复杂以至于需要寻求一种新的设计技术来替代传统的设计螺旋方法。多学科设计优化(MDO)方法正是一种新的广泛应用于复杂工程系统的设计方法。在本文中,我们主要介绍了中国船舶科学研究中心将MDO应用于船舶设计的研究情况。我们应用iSIGHT软件集成美国弗吉尼亚大学公布的CGX设计模块来演示将MDO方法应用到船舶设计的整个过程,获得了比他们更优化的解。CGX模块也用来说明我们提出的子系统划分的概念。最后,基于我们的研究经验,我们也总结了一个在船舶设计中应用MDO方法的一般应包括的内容。 展开更多
关键词 船舶设计 多学科设计优化(mdo) 分解 近似
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导弹总体参数优化设计的合作协同进化MDO算法 被引量:11
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作者 陈琪锋 李晓斌 戴金海 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期9-12,共4页
传统的导弹设计方法不能很好地实现各子系统设计的协同 ,而多学科设计优化技术十分适合现代计算机网络环境下的多学科协同设计。根据协同进化与MDO在本质上的相似性 ,采用合作协同进化的方法进行MDO算法研究 ,以充分发挥进化算法的优越... 传统的导弹设计方法不能很好地实现各子系统设计的协同 ,而多学科设计优化技术十分适合现代计算机网络环境下的多学科协同设计。根据协同进化与MDO在本质上的相似性 ,采用合作协同进化的方法进行MDO算法研究 ,以充分发挥进化算法的优越性。给出了一种基于合作协同进化的MDO算法 ,将该算法应用于导弹的气动 发动机 控制一体化优化设计。 展开更多
关键词 多学科设计优化 合作协同进化算法 导弹 优化设计 mdo 总体参数
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