检索结果-内蒙古大学图书馆

西北工业大学学报 2005年第1期23卷 102-106页

作者：张科施李为吉李响西北工业大学航空学院陕西西安710072

将均匀设计与二次响应面相结合 ,发展了一种高效实用的飞机多学科设计的并行子空间优化算法。采用均匀设计给出初始样本点 ,为近似模型提供有效的精确模型信息 ,简单实用的二次响应面作为一种在计算量和精确度上达到合理折衷的近似方法... 详细信息

将均匀设计与二次响应面相结合 ,发展了一种高效实用的飞机多学科设计的并行子空间优化算法。采用均匀设计给出初始样本点 ,为近似模型提供有效的精确模型信息 ,简单实用的二次响应面作为一种在计算量和精确度上达到合理折衷的近似方法为系统级和学科级的优化模型提供状态变量的近似信息。将该方法用于某通用航空飞机的概念设计 ,考虑气动、重量和性能 3个学科 ,很好地解决了各学科间复杂耦合带来的计算困难 ,证实了该算法的有效性。

关键词：并行子空间优化响应面均匀设计飞机概念设计

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飞机概念设计与优化的计算环境研究

飞机概念设计与优化的计算环境研究

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作者：谢岳峰南京航空航天大学

学位级别：硕士

为了给飞机设计的教学、飞机设计方法的研究和工程应用提供一个方便快捷的计算环境。本文综合应用面向对象的编程技术、CATIA二次开发技术、多学科集成和优化平台iSIGHT,开发了一个飞机概念设计和优化的计算环境。完成的研究工作主要包... 详细信息

为了给飞机设计的教学、飞机设计方法的研究和工程应用提供一个方便快捷的计算环境。本文综合应用面向对象的编程技术、CATIA二次开发技术、多学科集成和优化平台iSIGHT,开发了一个飞机概念设计和优化的计算环境。完成的研究工作主要包括: 1)首先对飞机概念设计计算环境的系统框架作了规划,阐述了系统框架的基本原则,明确了飞机概念设计计算环境中各模块的功能。 2)应用飞机设计中的界限线法,编制了飞机主要参数初步估算模块;根据飞机概念设计阶段所需的计算公式,编写了飞机概念设计相关的气动、重量、推力系统以及性能分析模块;应用CATIA二次开发技术,编写了飞机概念设计阶段飞机三维外形生成模块。 3)按照飞机概念设计计算环境的系统框架,集成了飞机主要参数初步估算模块、气动分析模块、重量计算模块、推力系统模块、性能分析模块以及飞机三维外形生成模块,开发出一个飞机概念设计计算环境,并用一个典型飞机概念设计例子验证了本文开发计算环境的可行性。 4)将所编写的气动分析模块、重量计算模块、推力系统模块、性能分析模块集成到多学科集成和优化平台iSIGHT中,实现了飞机概念优化设计计算环境。所开发的飞机概念设计和优化的计算环境不但可应用于飞机总体设计的教学,而且可应用于飞机总体参数稳健优化和飞机族(系列)总体设计方法的研究,另外对工程应用也有参考价值。

关键词：飞机概念设计计算环境面向对象的编程 CATIA 优化

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面向飞机概念设计的全速域气动分析方法

面向飞机概念设计的全速域气动分析方法

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作者：吕凡熹南京航空航天大学

学位级别：博士

在飞机概念设计和多学科优化领域，由于数值计算方法具有计算精度好且能方便地应用到非常规布局飞机的优点，故采用数值计算方法替代传统工程估算方法成为目前一个重要的趋势。通常概念设计阶段需要从众多概念方案中优选出最佳方案，并... 详细信息

在飞机概念设计和多学科优化领域，由于数值计算方法具有计算精度好且能方便地应用到非常规布局飞机的优点，故采用数值计算方法替代传统工程估算方法成为目前一个重要的趋势。通常概念设计阶段需要从众多概念方案中优选出最佳方案，并且每个方案需要进行多学科优化，需要进行大量气动特性分析。因此，该阶段的数值分析方法需要具备计算速度快、精度好、自动化程度高、应用范围广的特点。为满足上述需求，本文研究了一套面向新型飞机概念设计的数值气动分析方法。主要工作总结如下：\n 1）为实现计算模型自动化生成，采用三维自适应直角网格技术生成气动网格。针对直角网格的特点，以STL几何文件作为输入文件，使用交替数据树进行管理从而实现快速空间搜索。通过八叉树结构定义直角坐标网格的拓扑关系，并针对几何外形执行自适应加密处理。改进了网格分类中的光线投射算法，分类后对网格执行光顺操作。使用新颖的切割方法处理物面边界单元，对切割后的物面边界单元进行极小单元融合和修正处理。\n 2）为满足对快速自动化气动计算的需求，研究了一种新颖的全速势方程求解方法。在直角网格上应用有限体积法对全速势方程进行空间离散，用隐式格式结合GMRES算法求解该非线性位流方程。采用镜像法处理固壁面处的无穿透条件，并提出解析方法来给镜像单元赋值。针对直角网格的特征，提出修正尾迹单元面通量计算的策略来施加库塔条件，提升了收敛特性。以NACA0012、OMERA M6和DLR-F4亚/跨声速算例验证了该算法收敛速度快、精度好、自动化程度高等特征。\n 3）针对超声速流场，研究了基于直角网格的欧拉方程求解方法。使用有限体积方法实施欧拉方程的空间离散，在时间方向上运用全隐式迭代格式，并采用多重网格方法作为加速收敛技术。通过高升力体构型HL-20的超声速算例验证了方法的可靠性。\n 4）研究了一种面向高超声速飞行器的快速气动工程计算方法。采用当地表面斜度法计算表面的压力分布。根据几何流线计算当地雷诺数后，采用参考焓法计算表面热流密度。通过多个算例验证证明了该方法具有计算效率高效、精度可信的特点。\n 翼身融合无人机、翼/身/平尾组合体、临近空间高马赫无人机的应用案例表明，本文数值分析方法的计算精度满足要求，且自动化程度高、收敛速度快，可应用于新型飞机概念设计的快速气动分析。

关键词：飞机概念设计空气动力学数值分析直角网格自动生成全速势方程

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基于QFD的飞机概念设计方法研究

基于QFD的飞机概念设计方法研究

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作者：王诗宇南京航空航天大学

学位级别：硕士

飞机概念设计阶段需要做出许多重要的总体决策,对飞机研制的全生命周期成本影响巨大。但在传统的飞机概念设计过程中,初始概念方案的形成主要参考已有机型数据、设计师的个人经验和直觉,缺乏系统化、结构化的设计方法。质量功能展开(QFD... 详细信息

飞机概念设计阶段需要做出许多重要的总体决策,对飞机研制的全生命周期成本影响巨大。但在传统的飞机概念设计过程中,初始概念方案的形成主要参考已有机型数据、设计师的个人经验和直觉,缺乏系统化、结构化的设计方法。质量功能展开(QFD)是一种需求驱动的产品正向设计方法,通过一系列直观的质量屋将产品研制过程结构化、系统化。本文的目的是:根据QFD的原理,建立一套结构化、系统化、可追溯的飞机概念设计流程,并以窄体客机概念设计为例,验证本文提出方法的可行性和有效性。本文主要完成了以下工作:1)通过对传统飞机概念设计流程和QFD理论及应用的研究,分析了QFD在飞机概念设计中的适用性,建立了基于QFD的飞机概念设计总体架构。2)以窄体客机概念设计为例,基于QFD原理,通过一系列飞机级和部件级质量屋,确定了客机总体布局和主要参数,完成了推进系统、机身、机翼、尾翼和起落架的初步设计,展示了QFD应用于飞机概念设计的详细过程。3)在Excel平台开发了基于QFD的飞机概念设计工具。该工具具有绘制质量屋通用模型和可视化的功能,可用于飞机级和部件级初步设计。该工具还集成了现有客机综合分析平台,可用于飞机概念设计的分析评估。本文建立了基于QFD的飞机概念设计方法和流程,通过飞机级和部件级的质量屋来进行飞机概念设计,可实现概念方案快速设计与分析评估。相比于传统设计方法,这种方法更加直观、结构化、系统化。客机概念设计示例表明这种基于QFD的设计方法可行有效。

关键词：飞机概念设计质量功能展开质量屋客机设计方法

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基于模型的系统工程在无人货运飞机概念设计中的应用

基于模型的系统工程在无人货运飞机概念设计中的应用

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作者：胡京煜南京航空航天大学

学位级别：硕士

基于模型的系统工程(Model-Based Systems Engineering,MBSE)在现代飞行器设计中应用日益广泛,在改善飞行器设计流程方面展现了其巨大的价值。但在飞机概念设计中的应用MBSE方法面临着一个关键的问题,就是通用MBSE的方法在飞机概念设计... 详细信息

基于模型的系统工程(Model-Based Systems Engineering,MBSE)在现代飞行器设计中应用日益广泛,在改善飞行器设计流程方面展现了其巨大的价值。但在飞机概念设计中的应用MBSE方法面临着一个关键的问题,就是通用MBSE的方法在飞机概念设计中的适应性。本文以无人货运飞机作为研究案例,结合飞机概念设计方法与通用的MBSE方法论,初步建立了一个应用于飞机概念设计阶段的MBSE的实践流程。本文主要研究内容和结论如下:1)阐述了基于模型系统工程(MBSE)的概念与意义,对目前3种主流的MBSE方法论的特点以及适用性进行了分析,并介绍了MBSE使用的主要建模工具、语言以及其使用方法,为MBSE在无人货运飞机概念设计中的应用提供了理论方法和技术支撑。2)应用现有的飞机概念设计方法(传统方法)对无人货运飞机进行了概念方案设计,主要内容包括无人货运飞机设计要求拟定、总体布局方案的确定、约束分析与任务分析、推进系统和机体外形的初步设计、系统架构方案以及重量、气动、性能的分析和评估,形成了一种无人货运飞机的概念方案。3)以现有的通用MBSE方法为基础,结合飞机传统概念设计方法,初步建立了一套基于MBSE的飞机概念设计流程和方法,用以改进现有飞机概念设计流程,解决需求分析与方案设计脱节、设计过程中的歧义性等问题。以无人货运飞机为例,展示了MBSE方法在飞机概念设计的应用过程。4)传统的飞机概念设计方法和基于MBSE的飞机概念设计方法的对比分析表明:基于MBSE的方法能更加规范化地进行需求分析;能更好地贯彻需求驱动方案的理念;能使整个设计过程模型化,在一个统一的设计环境下能连通需求模型、功能模型、系统架构模型、性能分析模型等,提升了设计效率。

关键词：飞机概念设计无人机系统工程基于模型的系统工程设计方法

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基于模型的系统工程(MBSE)应用于飞机概念设计探讨

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教练机 2017年第2期 53-57页

作者：罗松魏榕祥林资平沈亮吕婧航空工业洪都江西南昌330024

通过分析目前飞机概念设计中存在的问题和设计需求,引入基于模型的系统工程(MBSE),并根据归纳MBSE的流程、实现方法和应用特点,分析了MBSE解决飞机概念设计问题的技术可行性,并指出了MBSE的发展趋势及其应用在技术、管理和思想等方面的... 详细信息

通过分析目前飞机概念设计中存在的问题和设计需求,引入基于模型的系统工程(MBSE),并根据归纳MBSE的流程、实现方法和应用特点,分析了MBSE解决飞机概念设计问题的技术可行性,并指出了MBSE的发展趋势及其应用在技术、管理和思想等方面的诸多挑战。

关键词：基于模型的系统工程飞机概念设计设计问题应用分析

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一种飞机概念设计中确认关键技术的方法研究

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计算机仿真 2008年第8期25卷 47-50页

作者：林宇王和平西北工业大学航空学院陕西西安710072

在应用质量功能展开(QFD)于飞机概念设计的需求定义与分析过程中,质量屋关系矩阵的建立一直是一个核心内容,针对目前关系矩阵建立方法容易受主观因素影响的特点,提出了一种基于量化的影响性分析以建立关系矩阵的方法。一个2级QFD模型被... 详细信息

在应用质量功能展开(QFD)于飞机概念设计的需求定义与分析过程中,质量屋关系矩阵的建立一直是一个核心内容,针对目前关系矩阵建立方法容易受主观因素影响的特点,提出了一种基于量化的影响性分析以建立关系矩阵的方法。一个2级QFD模型被用于识别高空长航时无人机的关键技术。与全球鹰飞机的相关资料对比表明了分析结果的正确性。所提出的方法可以在一定程度上减轻主观因素的干扰,提高了分析的准确性和客观性,确认了方法在飞机概念设计过程中的实用性。

关键词：质量功能展开飞机概念设计关键技术量化分析

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分布式电推进短距起降飞机的总体参数优化

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航空工程进展 2025年第1期16卷 18-25页

作者：吕明浩余雄庆南京航空航天大学航空学院南京210016

基于分布式电动推进的短距起降飞机是一种新概念飞机,需要研究其总体参数的设计方法。以常规的涡桨飞机加装分布式电动螺旋桨的概念方案为示例,将这类飞机总体参数的设计问题提炼为一个优化设计问题;应用基于代理模型的优化方法,制定总... 详细信息

基于分布式电动推进的短距起降飞机是一种新概念飞机,需要研究其总体参数的设计方法。以常规的涡桨飞机加装分布式电动螺旋桨的概念方案为示例,将这类飞机总体参数的设计问题提炼为一个优化设计问题;应用基于代理模型的优化方法,制定总体参数优化设计的流程。结果表明:该示例飞机总体参数优化后,能以最小的质量代价达到苛刻的短距起降要求(起飞滑跑距离小于100 m,着陆滑跑距离小于70 m);分布式螺旋桨安装在机翼下方且有一定的倾斜角,螺旋桨转速和直径适中;机翼面积有所增加,涡桨发动机的功率需求明显减小。

关键词：分布式推进短距起降飞机概念设计多学科分析优化

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大型民用飞机概念方案气动弹性综合分析方法研究

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航空科学技术 2018年第10期29卷 16-20页

作者：张新榃张帅王建礼石伟峰中国商飞北京民用飞机技术研究中心北京102209

现代大型民用飞机在概念设计阶段需要对机体弹性的影响进行充分考虑。本文利用气动和结构各自学科的工程方法对大型民用飞机概念方案进行气动弹性建模与计算,利用全速势方法进行初步气动载荷分析,利用亚声速偶极子格网法进行非定常气动... 详细信息

现代大型民用飞机在概念设计阶段需要对机体弹性的影响进行充分考虑。本文利用气动和结构各自学科的工程方法对大型民用飞机概念方案进行气动弹性建模与计算,利用全速势方法进行初步气动载荷分析,利用亚声速偶极子格网法进行非定常气动力的计算,利用梁架模型和刚度缩比方法对结构进行初步建模,利用统计方法计算得到各结构部件的分类重量并在结构模型中完成质量分配,形成可用于概念方案阶段静气弹载荷分析、颤振分析的气动弹性模型,并以大型民用飞机为算例进行分析研究,得到结构弹性对于全机气动特性、变形以及颤振特性的影响。

关键词：大型民用飞机飞机概念设计气动弹性建模静气弹颤振

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翼身融合布局客机客舱布置快速生成原型系统

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北京航空航天大学学报 2020年第3期46卷 515-523页

作者：祝雯生余雄庆南京航空航天大学航空学院飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016

翼身融合布局(BWB)客机的客舱布置方案在很大程度上决定了其气动外形,筛选出一种合理的客舱布置方案是BWB客机概念设计的一项重要任务。为了提高BWB客机客舱布置设计的效率,应用基于知识工程(KBE)的方法,将BWB客机客舱布置的知识和规范... 详细信息

翼身融合布局(BWB)客机的客舱布置方案在很大程度上决定了其气动外形,筛选出一种合理的客舱布置方案是BWB客机概念设计的一项重要任务。为了提高BWB客机客舱布置设计的效率,应用基于知识工程(KBE)的方法,将BWB客机客舱布置的知识和规范融入在客舱布置几何模型创建过程中,开发出了一个BWB客机客舱布置快速生成的原型系统。分别以300座和400座BWB客机为例,验证该原型系统的有效性。结果表明,只需输入客舱布置设计要求和主要参数,该原型系统即可自动地生成客舱布置方案。所开发的原型系统为BWB客机客舱设计提供了一种快速的途径。

关键词：翼身融合布局(BWB) 民机客舱布置基于知识工程(KBE) 飞机概念设计

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