Please wait a minute...
空天防御  2022, Vol. 5 Issue (4): 60-66    
0
  系统建模与仿真技术 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
基于参数化建模和响应面优化的箱体减重研究
王箫剑1, 洪君2, 陈晶华2, 李鸿光1
1. 上海交通大学 机械系统与振动国家重点实验室 上海 200240; 2.上海机电工程研究所 上海 201109
Weight Reduction Study of Box Structure Based on Parametric Modeling and Response Surface Optimization
WANG Xiaojian1, HONG Jun2, CHEN Jinghua2, LI Hongguang1
1. State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;2. Shanghai Electro-Mechanical Engineering Institute, Shanghai 200240, China
全文: PDF(5906 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 针对采用经验设计法开展发射箱结构轻量化设计的局限性和盲目性导致严重影响总体设计及研发效率的问题,以ANSYS Workbench为软件平台,结合参数化建模和响应面分析技术,设计并实现了一种对箱体进行减重优化的流程。 将发射箱结构合理简化为加筋柱壳结构实现了简便快捷参数化建模,采用最佳填充空间设计法和克里金插值算法进行试验点的选取和响应面的拟合及检验,并在此基础上利用遗传算法进行设计点的寻优。对导弹发射箱进行的减重优化设计,验证了本研究提出方法的有效性。同时本研究所提出的方案技术门槛低、扩展性强,可以推广到各类箱体或其他结构的优化设计中。
服务
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
关键词 参数化建模响应面分析遗传算法结构优化    
Abstract:Aiming at the problem that the limitation and blindness of adopting the empirical design method to carry out the lightweight design of the launching box structure leads to a serious impact on the overall design and R&D efficiency, taking the ANSYS Workbench as the software platform, combined with the parametric modeling and response surface analysis technology, a process for weight reduction optimization of the box is designed and implemented. By reasonably simplifying the launching box structure into a stiffened cylindrical shell structure, a simple and fast parametric modeling is realized. The test points are selected and the response surface is fitted and checked by using the best filled space design method and the Kriging interpolation algorithm. On this basis, the genetic algorithm is used to optimize the design points. The weight reduction optimization design of the missile launching box verifies the effectiveness of the proposed method. At the same time, the scheme proposed in this study has low technical threshold and strong scalability, which can be extended to the optimization design of various boxes or other structures.
Key wordsparametric modeling    response surface analysis    genetic algorithm    structural optimization
收稿日期: 2021-09-22      出版日期: 2022-12-15
ZTFLH:  TJ768  
基金资助:上海航天技术研究院-上海交通大学航天先进技术联合研究基金资助项目(USCAST2019-3)
通讯作者: 李鸿光(1972—),男,博士,教授,主要研究方向为非线性动力学、转子动力学等。    
作者简介: 王箫剑(1994—),男,博士研究生,主要研究方向为非线性动力学。
引用本文:   
王箫剑, 洪君, 陈晶华, 李鸿光. 基于参数化建模和响应面优化的箱体减重研究[J]. 空天防御, 2022, 5(4): 60-66.
WANG Xiaojian, HONG Jun, CHEN Jinghua, LI Hongguang. Weight Reduction Study of Box Structure Based on Parametric Modeling and Response Surface Optimization. Air & Space Defense, 2022, 5(4): 60-66.
链接本文:  
https://www.qk.sjtu.edu.cn/ktfy/CN/      或      https://www.qk.sjtu.edu.cn/ktfy/CN/Y2022/V5/I4/60

参考文献
[1] 孙乾洋, 周利, 丁仕风, 刘仁伟, 丁一. 基于人工神经网络的极地船舶冰阻力预报方法[J]. 上海交通大学学报, 2024, 58(2): 156-165.
[2] 占玲玉, 何文君, 周岱, 韩兆龙, 朱宏博, 张凯, 涂佳黄. 基于BESO算法的高桩承台式水平轴风力机支撑结构优化[J]. 上海交通大学学报, 2023, 57(8): 939-947.
[3] 赵志斌, 骆彬, 唐婷, 王春芳, 孙中华. 改进型自激谐振无线电能传输系统[J]. 上海交通大学学报, 2023, 57(7): 859-867.
[4] 蒋瑞民, 王宣灵, 张明恩, 赵斌. 基于量子遗传算法的反舰导弹航路规划方法[J]. 空天防御, 2023, 6(4): 31-34.
[5] 朱春艳, 孙丹, 谭金强, 郑威, 胡亮亮, 吴添. 基于等效模型的空间站大面积柔性太阳翼结构优化设计[J]. 空天防御, 2023, 6(2): 23-27.
[6] 何文君, 苏捷, 周岱, 韩兆龙, 包艳, 赵永生, 许玉旺, 涂佳黄. 基于BESO算法的大型海洋垂直轴风力机支撑结构优化[J]. 上海交通大学学报, 2023, 57(2): 127-137.
[7] 夏云松, 谭剑锋, 韩水, 高金娥. 基于反向传播神经网络的风力机涡流发生器优化[J]. 上海交通大学学报, 2023, 57(11): 1492-1500.
[8] 白青松, 吴阳, 侯力. 某航空燃油喷嘴雾化特性分析及结构优化[J]. 上海交通大学学报, 2023, 57(1): 84-92.
[9] 闫青, 鲁建厦, 江伟光, 邵益平, 汤洪涛, 李英德. 考虑双端口布局的紧致化仓储系统堆垛机路径优化[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(7): 858-867.
[10] 周天颜, 冯小恩, 范云锋, 董诗音, 李玉庆, 金慧中. 避免防空火力过剩的地面兵力防御部署优化模型[J]. 空天防御, 2022, 5(4): 19-23.
[11] 王卓鑫, 赵海涛, 谢月涵, 任翰韬, 袁明清, 张博明, 陈吉安. 反向传播神经网络联合遗传算法对复合材料模量的预测[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(10): 1341-1348.
[12] 周宇泰, 徐岳, 李宇, 蒋国韬. 基于遗传算法的干扰态势下三维雷达网优化布站方法[J]. 空天防御, 2022, 5(1): 52-59.
[13] 陶海红, 闫莹菲. 一种基于GA-CNN的网络化雷达节点遴选算法[J]. 空天防御, 2022, 5(1): 1-5.
[14] 李翠明, 王宁, 张晨. 基于改进遗传算法的光伏板清洁分级任务规划[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(9): 1169-1174.
[15] 顾一凡, 赵文龙, 唐善军, 杨擎宇, 郑鑫. 分布式主/被动成像探测系统目标空间协同定位方法研究[J]. 空天防御, 2021, 4(4): 119-126.
沪ICP备15013849号-1
版权所有 © 2017《空天防御》编辑部
主管单位:中国航天科技集团有限公司 主办单位:上海机电工程研究所 上海交通大学出版社有限公司