多学科设计优化在某型导弹设计中的工程应用
发布时间：2022-02-17 19:19
目前,制导兵器朝着“智能化、小型化、网络化、隐形化、精确化”的方向发展,这要求制导兵器具有的很高的综合作战性能。制导兵器设计水平决定了制导武器的质量,并直接影响我国国防科学技术的水平。制导兵器的设计过程,就是一个典型的多学科耦合的复杂系统解耦寻优的过程,涉及导弹飞行动力学、导弹结构设计、导弹动力系统设计、导弹制导控制系统设计、导弹终端毁伤效应等多个学科,各学科相互影响,相互制约。制导兵器的性能是各学科耦合的综合体现。传统的串行设计模式没有充分考虑各学科的协调效应,设计结果难以达到系统最优。多学科设计优化是一种先进的系统设计和优化的理念与方法,强调在系统设计过程中,充分考虑各学科之间的耦合关系,从全系统的高度进行综合分析与优化设计,以达到系统综合性能全局最优的目的。制导兵器设计工程中引入多学科设计优化的总体设计方法,充分考虑各学科的相互影响与耦合作用,全局的、系统的高度集成来实现制导兵器总体参数的整体优化,将“试凑”设计转变为“无缝”设计,提升制导兵器设计性能。本论文紧紧围绕制导兵器设计中多学科集成设计在工程上的应用与实现,以预研项目“某导弹”为应用背景,开展了多学科集成设计参数化建模技...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＨＳＣＴ问题描述示意图??
精度设计工具时，可支持详细设计阶段。ＡＥＥ实现了各学科分析模型的分布式集??成与调用、分析流程的自动化与人工介入、协同设计与研发、研发流程管理与监??控以及产品数据管理（ＰＤＭ）?［ｎ］，如图１．２所示。ＡＥＥ系统是基于商业软件??ＭｏｄｅｌＣｅｎｔｅｒ框架下开发研制的。??．一－－、??ｓｋ：?－?＇＜■；?＇?■??々／＾Ｖ：：、‘?１１??＊?Ｗｅｂ?Ｐｏｒｔａｌ／Ｗｅｂ?Ｓｉｔｅ?；〉、、、咢?隹，??＾?｜?｜ｇｉ．?｜?｜??■?１＾１?ｆｆｌ＇?，＾５．．?、：ｒ?ｇ果报告??－｜Ａ＝、！ａａＪ?ｚ?？?．?ｔ：＇－－＾?Ｍ?－?＿??图１．２先进工程环境示意图??为了进行高速战术导弹的设计优化，集成美国海军开发了高超音速航空力学??工具（ＩＨＡＴ），ＩＨＡＴ能够为设计团队提供了一系列集成分析／优化工具，旨在解??决强耦合的高超声速飞行器的多学科问题。ＩＨＡＴ系统主要由几何建模、学科分??析、用户界面模块和集成核心模块、设计工具等模块组成［１火ＩＨＡＴ系统也是??基于商业软件ＭｏｄｅｌＣｅｎｔｅｒ框架下开发研制的，见图１．３所示。????［吩°＊＊＿｜?????????？－?？?＇￣?Ｈｌｇｈｆｉｇｈｉｔｔｌ?ｂｍ＞ｇ??＾?＊?ｎ－?ｒ１＂?＇＾＇?＇?＇Ｌ?＾?—?＊？？?．■?－?：?Ｕ＞?Ｂｔｉｉｉｔｌ?Ｊ??％：?Ｈ—４－－?－－？＾ｒ??Ｉ?ｌｕｗｍｂｊｊ．Ａ?－ｒ??ｒ－?．：??ｐ?．??ｐ－??＇ｒＭｈ—?｜ｓｇ「?；??：￣???；?．＊■?ａ．??￣?自
精度设计工具时，可支持详细设计阶段。ＡＥＥ实现了各学科分析模型的分布式集??成与调用、分析流程的自动化与人工介入、协同设计与研发、研发流程管理与监??控以及产品数据管理（ＰＤＭ）?［ｎ］，如图１．２所示。ＡＥＥ系统是基于商业软件??ＭｏｄｅｌＣｅｎｔｅｒ框架下开发研制的。??．一－－、??ｓｋ：?－?＇＜■；?＇?■??々／＾Ｖ：：、‘?１１??＊?Ｗｅｂ?Ｐｏｒｔａｌ／Ｗｅｂ?Ｓｉｔｅ?；〉、、、咢?隹，??＾?｜?｜ｇｉ．?｜?｜??■?１＾１?ｆｆｌ＇?，＾５．．?、：ｒ?ｇ果报告??－｜Ａ＝、！ａａＪ?ｚ?？?．?ｔ：＇－－＾?Ｍ?－?＿??图１．２先进工程环境示意图??为了进行高速战术导弹的设计优化，集成美国海军开发了高超音速航空力学??工具（ＩＨＡＴ），ＩＨＡＴ能够为设计团队提供了一系列集成分析／优化工具，旨在解??决强耦合的高超声速飞行器的多学科问题。ＩＨＡＴ系统主要由几何建模、学科分??析、用户界面模块和集成核心模块、设计工具等模块组成［１火ＩＨＡＴ系统也是??基于商业软件ＭｏｄｅｌＣｅｎｔｅｒ框架下开发研制的，见图１．３所示。????［吩°＊＊＿｜?????????？－?？?＇￣?Ｈｌｇｈｆｉｇｈｉｔｔｌ?ｂｍ＞ｇ??＾?＊?ｎ－?ｒ１＂?＇＾＇?＇?＇Ｌ?＾?—?＊？？?．■?－?：?Ｕ＞?Ｂｔｉｉｉｔｌ?Ｊ??％：?Ｈ—４－－?－－？＾ｒ??Ｉ?ｌｕｗｍｂｊｊ．Ａ?－ｒ??ｒ－?．：??ｐ?．??ｐ－??＇ｒＭｈ—?｜ｓｇ「?；??：￣???；?．＊■?ａ．??￣?自
【参考文献】：
期刊论文
[1]多学科设计优化技术发展及在航空航天领域的应用[J]. 龙腾,刘建,孟令涛,史人赫,刘莉. 航空制造技术. 2016(03)
[2]螺旋桨流固耦合特性的数值模拟[J]. 孙海涛,熊鹰,时立攀. 江苏大学学报(自然科学版). 2015(01)
[3]模块化飞行器多学科集成设计平台研究[J]. 龙腾,刘莉,朱华光,王嘉博. 系统仿真学报. 2010(10)
[4]基于多学科设计优化技术的导弹方案设计[J]. 龚春林,谷良贤,孙建勋,陈建江,于红艳. 计算机集成制造系统. 2009(05)
[5]基于全局优化算法的多学科优化计算构架[J]. 龚春林,谷良贤,袁建平. 西北工业大学学报. 2009(01)
[6]药型罩对聚能射流速度影响的数值模拟分析[J]. 肖东胜,戴红彬,赵永玲,谷青华. 河南科技大学学报(自然科学版). 2007(02)
[7]固体火箭发动机燃烧室结构径向振动与内弹道性能的耦合计算[J]. 李亮,鲍福廷,孟伟,和兴锁. 固体火箭技术. 2006(06)
[8]工作压强对战术固体火箭发动机比冲的影响分析[J]. 万少文,赵志敏,胡昌宇. 固体火箭技术. 2003(02)
[9]运用MDO进行远程防空导弹总体方案研究[J]. 张弫,郑时镜,于本水. 系统工程与电子技术. 2002(01)
[10]粉末药型罩射流速度的近似计算方法[J]. 汪永庆,王树山. 火工品. 2001(04)
博士论文
[1]飞翼布局飞机总体多学科设计优化研究[D]. 胡添元.南京航空航天大学 2010
[2]飞机设计的多学科优化方法研究[D]. 张科施.西北工业大学 2006
硕士论文
[1]协同优化技术在多学科复杂系统设计中的应用[D]. 王波.西安理工大学 2010
[2]基于ISIGHT的无人机机翼气动与结构协同优化研究[D]. 赵周鹏.南京航空航天大学 2007
本文编号：3629965
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＨＳＣＴ问题描述示意图??
精度设计工具时，可支持详细设计阶段。ＡＥＥ实现了各学科分析模型的分布式集??成与调用、分析流程的自动化与人工介入、协同设计与研发、研发流程管理与监??控以及产品数据管理（ＰＤＭ）?［ｎ］，如图１．２所示。ＡＥＥ系统是基于商业软件??ＭｏｄｅｌＣｅｎｔｅｒ框架下开发研制的。??．一－－、??ｓｋ：?－?＇＜■；?＇?■??々／＾Ｖ：：、‘?１１??＊?Ｗｅｂ?Ｐｏｒｔａｌ／Ｗｅｂ?Ｓｉｔｅ?；〉、、、咢?隹，??＾?｜?｜ｇｉ．?｜?｜??■?１＾１?ｆｆｌ＇?，＾５．．?、：ｒ?ｇ果报告??－｜Ａ＝、！ａａＪ?ｚ?？?．?ｔ：＇－－＾?Ｍ?－?＿??图１．２先进工程环境示意图??为了进行高速战术导弹的设计优化，集成美国海军开发了高超音速航空力学??工具（ＩＨＡＴ），ＩＨＡＴ能够为设计团队提供了一系列集成分析／优化工具，旨在解??决强耦合的高超声速飞行器的多学科问题。ＩＨＡＴ系统主要由几何建模、学科分??析、用户界面模块和集成核心模块、设计工具等模块组成［１火ＩＨＡＴ系统也是??基于商业软件ＭｏｄｅｌＣｅｎｔｅｒ框架下开发研制的，见图１．３所示。????［吩°＊＊＿｜?????????？－?？?＇￣?Ｈｌｇｈｆｉｇｈｉｔｔｌ?ｂｍ＞ｇ??＾?＊?ｎ－?ｒ１＂?＇＾＇?＇?＇Ｌ?＾?—?＊？？?．■?－?：?Ｕ＞?Ｂｔｉｉｉｔｌ?Ｊ??％：?Ｈ—４－－?－－？＾ｒ??Ｉ?ｌｕｗｍｂｊｊ．Ａ?－ｒ??ｒ－?．：??ｐ?．??ｐ－??＇ｒＭｈ—?｜ｓｇ「?；??：￣???；?．＊■?ａ．??￣?自
精度设计工具时，可支持详细设计阶段。ＡＥＥ实现了各学科分析模型的分布式集??成与调用、分析流程的自动化与人工介入、协同设计与研发、研发流程管理与监??控以及产品数据管理（ＰＤＭ）?［ｎ］，如图１．２所示。ＡＥＥ系统是基于商业软件??ＭｏｄｅｌＣｅｎｔｅｒ框架下开发研制的。??．一－－、??ｓｋ：?－?＇＜■；?＇?■??々／＾Ｖ：：、‘?１１??＊?Ｗｅｂ?Ｐｏｒｔａｌ／Ｗｅｂ?Ｓｉｔｅ?；〉、、、咢?隹，??＾?｜?｜ｇｉ．?｜?｜??■?１＾１?ｆｆｌ＇?，＾５．．?、：ｒ?ｇ果报告??－｜Ａ＝、！ａａＪ?ｚ?？?．?ｔ：＇－－＾?Ｍ?－?＿??图１．２先进工程环境示意图??为了进行高速战术导弹的设计优化，集成美国海军开发了高超音速航空力学??工具（ＩＨＡＴ），ＩＨＡＴ能够为设计团队提供了一系列集成分析／优化工具，旨在解??决强耦合的高超声速飞行器的多学科问题。ＩＨＡＴ系统主要由几何建模、学科分??析、用户界面模块和集成核心模块、设计工具等模块组成［１火ＩＨＡＴ系统也是??基于商业软件ＭｏｄｅｌＣｅｎｔｅｒ框架下开发研制的，见图１．３所示。????［吩°＊＊＿｜?????????？－?？?＇￣?Ｈｌｇｈｆｉｇｈｉｔｔｌ?ｂｍ＞ｇ??＾?＊?ｎ－?ｒ１＂?＇＾＇?＇?＇Ｌ?＾?—?＊？？?．■?－?：?Ｕ＞?Ｂｔｉｉｉｔｌ?Ｊ??％：?Ｈ—４－－?－－？＾ｒ??Ｉ?ｌｕｗｍｂｊｊ．Ａ?－ｒ??ｒ－?．：??ｐ?．??ｐ－??＇ｒＭｈ—?｜ｓｇ「?；??：￣???；?．＊■?ａ．??￣?自
【参考文献】：
期刊论文
[1]多学科设计优化技术发展及在航空航天领域的应用[J]. 龙腾,刘建,孟令涛,史人赫,刘莉. 航空制造技术. 2016(03)
[2]螺旋桨流固耦合特性的数值模拟[J]. 孙海涛,熊鹰,时立攀. 江苏大学学报(自然科学版). 2015(01)
[3]模块化飞行器多学科集成设计平台研究[J]. 龙腾,刘莉,朱华光,王嘉博. 系统仿真学报. 2010(10)
[4]基于多学科设计优化技术的导弹方案设计[J]. 龚春林,谷良贤,孙建勋,陈建江,于红艳. 计算机集成制造系统. 2009(05)
[5]基于全局优化算法的多学科优化计算构架[J]. 龚春林,谷良贤,袁建平. 西北工业大学学报. 2009(01)
[6]药型罩对聚能射流速度影响的数值模拟分析[J]. 肖东胜,戴红彬,赵永玲,谷青华. 河南科技大学学报(自然科学版). 2007(02)
[7]固体火箭发动机燃烧室结构径向振动与内弹道性能的耦合计算[J]. 李亮,鲍福廷,孟伟,和兴锁. 固体火箭技术. 2006(06)
[8]工作压强对战术固体火箭发动机比冲的影响分析[J]. 万少文,赵志敏,胡昌宇. 固体火箭技术. 2003(02)
[9]运用MDO进行远程防空导弹总体方案研究[J]. 张弫,郑时镜,于本水. 系统工程与电子技术. 2002(01)
[10]粉末药型罩射流速度的近似计算方法[J]. 汪永庆,王树山. 火工品. 2001(04)
博士论文
[1]飞翼布局飞机总体多学科设计优化研究[D]. 胡添元.南京航空航天大学 2010
[2]飞机设计的多学科优化方法研究[D]. 张科施.西北工业大学 2006
硕士论文
[1]协同优化技术在多学科复杂系统设计中的应用[D]. 王波.西安理工大学 2010
[2]基于ISIGHT的无人机机翼气动与结构协同优化研究[D]. 赵周鹏.南京航空航天大学 2007
本文编号：3629965
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