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舰船动力装置多学科集成设计优化方法

曾凡明 刘金林 赖国军

曾凡明, 刘金林, 赖国军. 舰船动力装置多学科集成设计优化方法[J]. 中国舰船研究, 2017, 12(2): 100-106, 115. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.02.013
引用本文: 曾凡明, 刘金林, 赖国军. 舰船动力装置多学科集成设计优化方法[J]. 中国舰船研究, 2017, 12(2): 100-106, 115. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.02.013
ZENG Fanming, LIU Jinlin, LAI Guojun. Multidisciplinary integrated design optimization methodology of marine power plants[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2017, 12(2): 100-106, 115. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.02.013
Citation: ZENG Fanming, LIU Jinlin, LAI Guojun. Multidisciplinary integrated design optimization methodology of marine power plants[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2017, 12(2): 100-106, 115. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.02.013

舰船动力装置多学科集成设计优化方法

doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2017.02.013
基金项目: 

国家部委基金资助项目;海军工程大学基础研究自主立项项目 20161519

详细信息
    作者简介:

    曾凡明, 男, 1962年生, 博士, 教授。研究方向:舰船动力装置总体设计, 系统分析与仿真技术。E-mail:zeng_fm@sina.com

    通信作者:

    刘金林 (通信作者), 男, 1981年生, 博士, 讲师。研究方向:舰船动力装置总体设计, 系统分析与仿真技术。E-mail:jinlingo@126.com

  • 中图分类号: U664.1

Multidisciplinary integrated design optimization methodology of marine power plants

知识共享许可协议
舰船动力装置多学科集成设计优化方法曾凡明,等创作,采用知识共享署名4.0国际许可协议进行许可。
  • 摘要:   目的  在充分分析舰船动力装置总体设计研究现状的基础上,指出现有动力装置设计方法中存在缺乏从多学科耦合角度进行仿真和优化,从而制约设计质量提高的问题,有必要开展动力装置多学科集成优化理论、方法及关键技术研究。  方法  建立舰船动力装置多学科集成优化设计系统框架,并对动力装置多学科优化技术、现代设计工具技术、协同仿真、支撑环境、设计软件开发等关键技术进行深入研究。  结果  给出了有效的解决方案。  结论  研究成果能为开展舰船主动力装置多学科集成设计优化提供一定的参考,同时为舰船动力装置设计水平的提高奠定一定的基础。
  • 图  1  舰船动力装置多学科集成优化设计系统框架

    Figure  1.  A system framework of MDO design for marine power plant

    图  2  轴系纵向减振器多学科优化模型

    Figure  2.  MDO model for shafting longitudinal reduced vibration component

    图  3  动力装置虚拟样机模型

    Figure  3.  Virtual prototyping model for marine power plant

    图  4  推进系统协同仿真模型原理图

    Figure  4.  Co-simulation model of propulsion systems

    图  5  舰船动力装置数字化设计数据管理平台开发层次结构

    Figure  5.  A structure for the development of data management platform for marine power plant digital design system

    图  6  动力装置数字化设计系统支撑平台的数据管理

    Figure  6.  Data management for marine power plants digital design system supporting environment

    图  7  舰船动力装置协同设计/应用软件平台

    Figure  7.  Collaborative design/application software platform for marine power plant

  • [1] 陈国均, 曾凡明.现代舰船轮机工程[M].长沙:国防科技大学出版社, 2001:1-68.
    [2] 刘金林, 曾凡明, 孔庆福, 等.仿真技术在舰船动力装置生命周期中的应用研究[J].舰船科学技术, 2009, 31(4):137-141. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JCKX200904037.htm

    LIU J L, ZENG F M, KONG Q F, et al. Study on the application of the simulation technology to the lifecycle of the marine power plant[J]. Ship Science and Tech-nology, 2009, 31(4):137-141(in Chinese). http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JCKX200904037.htm
    [3] KYRTATOS N P, KOUMBARELIS I. A three-zone scavenging model for two-stroke uniflow engines[J]. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 1998, 110(3):531-537. https://www.researchgate.net/publication/245352403_A_Three-Zone_Scavenging_Model_for_Two-Stroke_Uniflow_Engines
    [4] KYRTATOS N P, POLITIS G, LAMBROPOULOS V, et al. Optimum performance of large marine engines un-der extreme loading conditions[C]//CIMAC Congress 1988. Copenhagen:CIMAC, 1988, 6:1539-1553.
    [5] FOWLER A. Hybrid computer simulation and valida-tion of a closed cycle diesel engine[C]//Proceedings of UKSC Conference on Computer Simulation. Bath:Bath University, 1984:280-393.
    [6] ORECCHINI F, BOCCI E, DI CARLO A. MCFC and microturbine power plant simulation[J]. Journal of Power Sources, 2006, 160(2):835-841. doi: 10.1016/j.jpowsour.2006.04.094
    [7] JEON S G, SON G. Development of a power plant sim-ulation tool with component expansibility based on ob-ject oriented modeling[C]//Proceedings of the 3rd Asian Simulation Conference, AsiaSim 2004. Berlin Heidelberg:Springer, 2005:222-229.
    [8] HANSEN J F, ÅDNANES A K, FOSSEN T I. Mathe-matical modelling of diesel-electric propulsion systems for marine vessels[J]. Mathematical and Computer Modelling of Dynamical Systems, 2001, 7(3):323-355. doi: 10.1076/mcmd.7.3.323.3641
    [9] GUAN Y H, LIM T C, SHEPARD JR W S. Experi-mental study on active vibration control of a gearbox system[J]. Journal of Sound and Vibration, 2005, 282(3/4/5):713-733. https://www.researchgate.net/publication/222354856_Experimental_study_on_active_vibration_control_of_a_gearbox_system
    [10] 朱石坚, 徐道临.舰船机械隔振系统线谱混沌化控制[M].北京:国防工业出版社, 2014.
    [11] 冯国平, 谌勇, 黄修长, 等.舰艇艉部纵向激励传递特性分析[J].噪声与振动控制, 2009(6):132-135. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZSZK200906032.htm

    FENG G P, CHEN Y, HUANG X C, et al. Study on transmission paths in submarine stern excited longitu-dinally[J]. Noise and Vibration Control, 2009(6):132-135. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZSZK200906032.htm
    [12] 周其新, 姚熊亮, 张阿漫, 等.舰用齿轮箱抗冲击能力时域计算[J].中国舰船研究, 2007, 2(3):44-48, 55. http://www.ship-research.com/CN/abstract/abstract267.shtml

    ZHOU Q X, YAO X L, ZHANG A M, et al. An-ti-shock performance analysis of marine gear case by time domain calculation[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2007, 2(3):44-48, 55(in Chinese). http://www.ship-research.com/CN/abstract/abstract267.shtml
    [13] SOBIESZCZANSKI-SOBIESKI J. A linear decompo-sition method for large optimization problems. Blue-print for development[R]. Hampton, VA, United States:NASA Langley Research Center, 1982.
    [14] SOBIESZCZANSKI-SOBIESKI J. Sensitivity of com-plex, internally coupled systems[J]. AIAA Journal, 1990, 28(1):153-160. doi: 10.2514/3.10366
    [15] LYTLE J K. The numerical propulsion system simula-tion:a multidisciplinary design system for aerospace vehicles[C]//Proceedings of the 14th International Symposium on Air Breathing Engines. Florence, Ita-ly:NASA Glenn Research Center, 1999.
    [16] SCHMITZ B M. Co-simulation boosts vehicle design efficiency at ford[J]. Computer-Aided Engineering, 1999, 18(7):8-9.
    [17] 范钦满, 吴永海, 徐诚.复杂产品设计与多学科设计优化综述[J].机械设计, 2009, 26(8):6-11. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXSJ200908003.htm

    FAN Q M, WU Y H, XU C. Overview on complex product design and multidisciplinary design optimiza-tion[J]. Journal of Machine Design, 2009, 26(8):6-11(in Chinese). http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXSJ200908003.htm
    [18] 熊光楞, 郭斌, 陈晓波, 等.协同仿真与虚拟样机技术[M].北京:清华大学出版社, 2004:1-60.
    [19] 邸彦强, 李伯虎, 柴旭东, 等.多学科虚拟样机协同建模与仿真平台及其关键技术研究[J].计算机集成制造系统, 2005, 11(7):901-908. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSJJ200507000.htm

    DI Y Q, LI B H, CHAI X D, et al. Research on col-laborative modeling & simulation platform for multi-disciplinary virtual prototype and its key tech-nology[J]. Computer Integrated Manufacturing Sys-tems, 2005, 11(7):901-908(in Chinese). http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSJJ200507000.htm
    [20] 柴旭东. 基于协同仿真与并行工程的复杂产品虚拟样机技术研究[R]. 北京: 清华大学, 2001.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-05
  • 网络出版日期:  2017-03-13
  • 刊出日期:  2017-04-01

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