金海波 作品数:56 被引量:270 H指数:11 供职机构: 南京航空航天大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项 中央高校基本科研业务费专项资金 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 一般工业技术 理学 自动化与计算机技术 更多>>
航天器天线桁架结构多目标优化设计 被引量:15 2012年 针对有附加结构的卫星天线桁架结构,提出了一种实现结构多目标优化的综合设计方法.首先,探讨了附加结构刚度对桁架结构动力学特性的影响,以便建立精确的有限元模型,为进行优化设计奠定基础.之后,交替采用代理模型方法和人机交互方式进行结构拓扑构型设计.其中代理模型是采用优化拉丁超立方法进行试验设计,结合径向基函数近似方法生成的.最后,应用NSGA-II全局优化方法实现以重量最小化和频率最大化的多目标优化设计,并根据分层图定量可视化地从Pareto前端和Pareto最优解集中筛选最优设计方案.优化结果表明,相对于初始方案可以在基频几乎不变的情况下,重量减小29.66%.该方法有利于提高设计效率,降低全局优化的复杂度,同时能够得到满足设计要求的设计方案,适用于多目标结构优化设计. 张铁亮 丁运亮 金海波 张珍铭关键词:桁架结构 多目标优化 代理模型 分层图 基于Mohring声类比的开式转子发动机噪声分析 被引量:9 2018年 为了系统地研究非均匀流场中开式转子的噪声特性,运用计算流体动力学(CFD)和计算气动声学(CAA)无限元法相结合的方法,对开式转子的频域噪声做了数值预测。通过采用基于可压缩修正的Spalart-Allmaras湍流模型对非均匀流场中开式转子气动特性进行分析,运用声学无限元方法,引入平均流场并将其插值到声学网格作为背景流场,对转子噪声和噪声传播进行数值模拟,并对特征点做频域分析。由噪声分布云图和远场特征点频谱曲线分析得出:非均匀流场中开式转子发动机的峰值辐射噪声主要集中于低频范围,噪声最大值为142dB,峰值噪声频率为115Hz,随着频率增加,交替出现多个局部峰值声压,噪声衰减速度减小。为下一代开式转子发动机噪声预测提供一种方法。 金海波 陈宣亮 覃湘桂关键词:噪声 卫星桁架结构优化设计 针对有附加结构的卫星桁架结构,提出了一种根据范数来定量化筛选最优设计方案的多目标优化设计方法。首先,探讨附加结构刚度对桁架结构动力学特性的影响,以便建立精确的有限元模型,为进行优化设计奠定基础。之后进行有限元计算分析,采... 张铁亮 丁运亮 金海波 张珍铭关键词:卫星 桁架结构 优化设计 代理模型 无人机海上拦阻回收的拦截钩机构及其工作方法 本发明提供了一种无人机海上拦阻回收的拦截钩机构及其工作方法,拦截机构包括拦截钩、收放机构、动力机构和机身斜框;所述机身斜框为支撑部件,机身斜框上固定有导轨和支座;所述拦截钩铰连于支座,底部设置有伸出端;所述动力机构包括摇... 金海波 隋国祥加筋板总体失稳分析的等效层合板模型 被引量:17 2009年 基于等效刚度的思想,通过设定层合板的属性参数模拟了加筋板结构的力学特性,提出了一种适用于不同截面形状以及布局形式的加筋板总体失稳分析的等效层合板建模方法。利用PATRAN/NASTRAN软件比较了反映实际壁板形状的高精度有限元模型与对应的赋有层合板属性的等效刚度简化模型。对于工程中常见形状的加强筋以及不同布局形式的壁板,2种模型的一阶线性失稳因子基本一致,从而验证了将等效层合板模型用于加筋壁板结构的稳定性分析可以满足工程精度要求,并显著提高了计算效率。 赵群 金海波 丁运亮 迟鹏关键词:等效刚度 加筋板 层合板 屈曲 APPROXIMATION TECHNIQUES FOR APPLICATION OF GENETIC ALGORITHMS TO STRUCTURAL OPTIMIZATION 被引量:1 2003年 Although the genetic algorithm (GA) has very powerful robustness and fitness, it needs a large size of population and a large number of iterations to reach the optimum result. Especially when GA is used in complex structural optimization problems, if the structural reanalysis technique is not adopted, the more the number of finite element analysis (FEA) is, the more the consuming time is. In the conventional structural optimization the number of FEA can be reduced by the structural reanalysis technique based on the approximation techniques and sensitivity analysis. With these techniques, this paper provides a new approximation model-segment approximation model, adopted for the GA application. This segment approximation model can decrease the number of FEA and increase the convergence rate of GA. So it can apparently decrease the computation time of GA. Two examples demonstrate the availability of the new segment approximation model. 金海波 丁运亮基于低能量冲击损伤阻抗的复合材料薄壁结构铺层顺序设计 被引量:5 2014年 建立了有效的复合材料层合板结构冲击损伤分析方法,层合板面内损伤采用改进的Chang/Chang失效准则做判据,得到面内各类损伤形式。层间损伤采用与Mixed-Mode粘接元等效的TIEBREAK接触模拟。利用此分析方法,从复合材料薄壁结构设计需要出发,研究了在低能量冲击下,铺层的层间角度、铺层方向、铺层重叠对层合板结构冲击损伤阻抗的影响规律,并对它们的综合影响进行了总体分析,得到了能提高层合板结构损伤阻抗的铺层顺序设计指导。最后用该设计指导对某种铺层结构进行了重新设计和有限元模拟,验证了该设计指导的可行性和有效性。 张鹏飞 金海波关键词:铺层顺序 损伤阻抗 水陆两用飞机翼尖小翼外形参数优化 被引量:5 2008年 在机翼翼尖加装小翼可以增升减阻,但小翼外形的不同设计参数对诱导阻力的减少程度大小不一。本文利用AVL软件分析了水陆两用飞机带不同小翼的机翼气动性能,并用实验设计的方法研究小翼外形的不同参数对机翼阻力系数的影响。本文提出了用两级响应面模型构造机翼阻力系数和小翼外形参数的回归模型,并对这个回归模型进行优化以得到最优的外形参数。本文把这个结果和用遗传算法优化得到的结果相比较,结果基本一致,说明本文提出的两级响应面模型及其优化方法是可行有效的。 金海波 刘玲 丁运亮关键词:翼尖小翼 涡格法 响应面法 蜂窝夹层板结构等效模型比较分析 被引量:39 2011年 在对蜂窝夹层板结构进行有限元分析时,要对其进行等效处理,采取等效方法的合理性将直接影响到计算结果的准确性。分别采用Reissner理论、Hoff理论、三明治夹芯板理论三种不同的等效方法建立有限元模型,然后进行了静力分析和模态分析,并将每种等效方法的计算结果与实体单元建立的蜂窝夹层板模型计算结果进行了比较。与Reissner理论、Hoff理论相比,采用三明治夹芯板理论等效方法的位移精度、应力精度、频率精度分别提高了0.195%~0.776%、2.066%~6.788%、0.194%~5.878%。研究表明采用三明治夹芯板理论对蜂窝夹层板结构进行等效要优于其他两种等效理论。 张铁亮 丁运亮 金海波关键词:蜂窝夹层板 等效方法 静力分析 模态分析 大展弦比机翼非线性颤振特性研究 被引量:1 2014年 为了研究大展弦比机翼水平弯曲模态参与耦合时的颤振特性,首先用考虑几何非线性的颤振分析方法研究了某大展弦比机翼的颤振特性,建立了大展弦比机翼非线性颤振分析的简化模型,即盒段模型;然后通过组合不同的水平弯曲频率、扭转频率形成不同的接近模式,系统分析了不同接近模式对盒段模型非线性动力学特性的影响规律,提出了水平弯曲频率和扭转频率发生模态交换的存在条件。在此基础上通过对盒段模型进行非线性颤振分析发现:水平一弯模态参与耦合降低了机翼传统模式的线性颤振速度,增大水平一弯的频率有助于该类颤振速度的提高;在水平一弯频率和扭转频率逐步接近时,会导致机翼颤振速度显著下降,且颤振类型会由水平一弯和垂直弯曲耦合的颤振转化为水平一弯和扭转耦合的颤振。 任智毅 金海波 丁运亮关键词:气动弹性 颤振 大展弦比机翼