EAST八对电流引线罐支撑结构的优化设计与分析

随着EAST高温超导电流引线的技术升级，针对电流引线罐内支撑结构重新进行了优化设计，开展了罐内支撑结构的稳定性分析，最后根据分析结果确定了最优设计方案。针对优化设计后的电流引线罐进行测试，表明其支撑结构可以更好地保证电流引线的安全与稳定。     

光纤光栅实时测温传感器在高压电缆测温中的优化设计与应用

高压电缆的温度会严重影响电缆的使用，通过表皮温度监测线芯内部温度情况，具有重要的意义。利用光纤光栅温度传感器，可以实现电缆温度的精确测量，通过分析其工作原理和解调机制，证明温度和光纤光栅中心波长具有一定线性关系。通过形状因子改进三芯电缆的标准关系，实现线芯温度与表皮温度间的方程构建，并证明其准确性。搭建光纤光栅实时测温系统，通过标定实验和误差分析，证明测温系统的有效性。通过实验验证，证明该测温系统能够有效实现高压电缆的温度测量，并对于异常状态电缆进行辨别。     

基于敏感性分析降维的多翼离心风机叶轮优化设计

针对多翼离心风机内部流动分离严重、流动损失大及叶轮几何参数多等特点，本文以风机叶轮为对象，开展了几何参数化建模及基于敏感性分析降维，并在此基础上，通过建立包含拉丁超立方抽样法、支持向量回归(SVR)代理模型、混合自适应采样方法和遗传算法的高维高效优化方法，分别开展了效率单目标优化与效率–全压多目标优化设计。研究结果表明：对于风机效率，几何参数影响程度由大到小依次为叶轮内径、叶片出口角、叶轮外径、中盘位置、叶片进口角、叶片数、叶轮宽度、叶片厚度。单目标优化后风机最高效率点效率提高2.29%；多目标优化后效率提高1.91%，全压提升30.95 Pa。研究工作对于认识多翼离心风机内流机理、发展先进优化设计方法具有较重要的学术意义及工程应用价值。     

基于数据驱动的舵面结构优化设计

在航空航天领域,基于结构拓扑优化理论的轻量化设计需求逐步增加;而一些高端装备的空气舵通常服役于严酷的热力耦合环境中,对其进行高效地轻量化设计兼具挑战和重要意义.对于给定的载荷,薄壁结构的刚度特性可以通过增加肋或加强筋而得到显著增强,这与空气舵结构的设计需求高度一致.然而,传统隐式拓扑优化框架下的加筋设计存在设计变量数目多、计算效率较低、不易保证筋条几何特征以及不便直接将优化设计结果导入CAD系统等问题.本研究采用了全新的显式拓扑优化方法-移动可变形组件法(MMC),并结合数据驱动对具有异形封闭几何特征的空气舵进行高效加筋设计.该方法直接对筋条骨架的几何信息进行优化,具有设计变量少、计算效率高、优化结果可与CAD软件无缝衔接等优势,从而解决了采用隐式拓扑优化方法及后续模型重构、参数优化等冗余步骤所面临的优化周期长、对设计人员经验依赖性强等问题.进一步,建立了加筋布局与关键力学性质映射的人工神经网络模型;将其作为代理模型进行优化可极为高效地得到高质量的初始设计,从而显著提升了舵面结构优化设计的效率.文章设计框架融合了结构拓扑优化算法与人工神经网络技术,可以推广应用于其他高端装备的智能设计.     

网络结构优化设计模型及遗传算法

本文以网型通信网问题为列建立了优化问题的数学模型，并用遗传算法并行求解该问题，该方法较好地解决了既考虑经济效益又考虑需求的网络结构优化问题，该问题的研究对实际应用及动态网络的研究有十分重要的意义。