兵器装备工程学报

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稿件标题: 基于多目标优化的航空重油活塞发动机双质量飞轮毂盘结构轻量化设计
稿件作者: 卢俊文1,2, 王斌1, 王倩营3
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2024.11.026
科学编辑: 李峰 博士(哈尔滨理工大学 教授)
栏目名称: 基础理论与应用研究
关键词: 双质量飞轮;毂盘;响应面;多目标优化;轻量化
文章摘要: 针对航空重油活塞发动机双质量飞轮毂盘在实际运行中多次发生疲劳或断裂的问题,提出一种基于响应面法的多目标联合优化方法。建立毂盘有限元仿真计算模型,以毂盘结构参数为设计变量,质量和疲劳寿命设定为优化目标,对结构参数进行灵敏度分析确定优化参数。根据Kriging响应面模型与非参数回归响应面模型拟合精度确定后续多目标优化的响应面模型。通过多目标优化得到1 403组pareto解集,从1 403组解集中选出最优解,并通过有限元仿真计算验证最优解。结果表明:毂盘质量减轻约3.3%,疲劳寿命提升约87.5%,最大Von mises应力降低约5.4%,最大总变形降低约2.1%;该优化方法在确保安全性的前提下明显提升毂盘轻量化效果,同时为相关结构的优化设计提供参考。
稿件基金: 国家自然科学基金项目(52075544);四川省通用航空器维修工程技术研究中心项目(GAMRC2021YB06)
引用本文格式: 卢俊文, 王斌, 王倩营.基于多目标优化的航空重油活塞发动机双质量飞轮毂盘结构轻量化设计[J].兵器装备工程学报,2024,45(11):202-211.
LU Junwen, WANG Bin, WANG Qianying.Lightweight design of flywheel hub structure for aviation heavy-fuel piston engine based on multi-objective optimization[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2024,45(11):202-211.
刊期名称: 2024年11期
出版时间: 2024年11月
收稿日期: 2024-07-11
修回日期: 2024-08-07
录用日期: 2024-09-02
上线时间: 2024年11月30日
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