转子系统多目标优化技术研究

1.1研究背景和意义

1.2国内外研究进展

1.2.1转子动力学研究历史和现状

1.2.2转子优化设计研究历史和现状

1.3研究内容和结构

第2章转子系统的优化策略及流程

2.1多目标优化

2.1.1向量的自然序

2.1.2解的占优关系

2.1.3Pareto最优解和Pareto前沿

2.2优化策略确定

2.2.1优化目标的确定

2.2.2优化变量的确定

2.2.3优化约束的确定

2.3优化流程设计

2.3.1iSIGHT对优化问题的表达

2.3.2优化流程

2.4小结

第3章优化过程的实现

3.1转子动力特性分析

3.1.1模型建立

3.1.2模态分析

3.1.3瞬态响应分析

3.2转子系统变形能

3.2.1变形能计算的力学基础

3.2.2发动机转子变形能的实际计算

3.3Ansys与iSIGHT接口技术

3.4优化算法的选择

3.4.1NSGAⅡ优化算法

3.4.2优化三要素

3.4.3优化结果

3.4.4实验验证

3.5小结

第4章不同支点布局的双盘转子系统优化设计

4.1军、民用航空发动机转子系统支承方案分析

4.1.1军用发动机转子系统支承方案

4.1.2民用发动机转子系统支承方案

4.2转子系统支点布局优化设计

4.2.1101支承方案下的转子系统动力特性分析及优化设计

4.2.2011支承方案下的转子系统动力特性分析及优化设计

4.2.3110支承方案下的转子系统动力特性分析及优化设计

4.2.4020支承方案下的转子系统动力特性分析及优化设计

4.2.5四种支承方案优化效果比较（表412）

4.3小结

第5章转子系统支承特性与位置优化设计

5.1支承结构

5.1.1中介轴承

5.1.2挤压油膜阻尼器

5.1.3弹性支座

5.2支承刚度的优化

5.2.1支承刚度K1的优化

5.2.2支承刚度K2的优化

5.2.3支承刚度K1和K2的优化

5.2.4支承刚度优化结果比较

5.3支承位置的优化

5.3.1支承1位置K1_P的优化及实验验证

5.3.2支承2位置K2_P的优化

5.3.3支承位置K1_P、K2_P的优化及实验验证

5.3.4支承位置优化结果的比较

5.4支承阻尼的优化

5.5小结

第6章转子系统转子质量与刚度分布优化设计

6.1转盘位置的优化

6.1.1转盘位置Disk1_P的优化及实验验证

6.1.2转盘位置Disk2_P的优化及实验验证

6.1.3转盘位置Disk1_P和Disk2_P的优化及实验验证

6.2转盘质量的优化

6.3转子系统质量分布的优化

6.4转轴半径的优化

6.5小结

第7章动力涡轮模拟转子系统优化设计

7.1动力涡轮模拟转子AR1的动力特性计算及其优化

7.1.1模型分析

7.1.2模态分析 

7.1.3稳态不平衡响应

7.1.4动力涡轮模拟转子AR1优化方案

7.1.5输出轴材料为40CrNiMoA的优化结果

7.1.6输出轴材料为GH4169的优化结果

7.2动力涡轮模拟转子AR2的优化及其实验验证

7.2.1模型分析

7.2.2模态分析

7.2.3动力涡轮模拟转子AR2的优化方案

7.2.4动力涡轮模拟转子AR2的优化结果

7.2.5动力涡轮模拟转子AR2优化结果实验验证

7.3动力涡轮模拟转子AR2理论最优分析

7.4小结

第8章总结与展望

8.1工作总结

8.2主要创新点

8.3研究展望

参考文献