english version
 
 

Примеры решенных задач оптимизации

Некоторые примеры применения IOSO технологии оптимизации в разработке и повышении эффективности технических систем в различных областях науки и техники:
 
 
   Авиадвигателестроение

Проектирование лопатки  (FineDesign ANSYS IOSO, pdf, 4.7Mb);
Моделирование диска (ANSYS IOSO, pdf, 1.2Mb);

Автомобилестроение

Калибровка системы управления (Эксперимент & IOSO, pdf, 0.3Mb)
Оптимизация формы багажника (ANSYS & IOSO, pdf, 2.1Mb)  
Оптимальное проектирование рабочих процессов ДВС (DIESEL-RK & IOSO, pdf, 0.6Mb)  

Металлургия :

Свойства материалов (Эксперимент & IOSO, pdf, 0.2Mb)
Процессы охлаждения (FlowVision & IOSO zip, 5MB)
Минимизация литейных форм (FLOW-3D & IOSO, pdf, 0.2Mb)
Оптимизация режимов литья (FLOW-3D & IOSO, pdf, 0.5Mb)
Верификация модели литья на основе экспериментальных данных (FLOW-3D & IOSO, pdf, 0.5Mb) - new

Нефть & Газ:

Утилизация NH3 (CAD & CFD & IOSO, pdf, 3.5MB)
Распределители жидкости (ANSYS & IOSO, pdf, 0.7MB)

 
Строительство

Cтроительство мостов (Stress & IOSO, pdf, 0.4Mb)
Металлоконстукции (ANSYS & IOSO, pdf, 1.2Mb)
Конструкция башни (ANSYS & IOSO, pdf, 0.9Mb)  - new

Прочее
Охлаждение микропроцессоров (CAD & ANSYS & IOSO, pdf, 2MB)
Оптические системы (pdf, 0.2Mb)
Силовые конструкции (ABAQUS & IOSO, pdf, 0.2Mb)
   Технологические процессы
Биотехнологии и пр.
 
     
Объект исследования
Проблема
Полученные результаты
Компрессоры авиационных газотурбинных двигателей
     
Снижение уровня максимальных напряжений при сохранении заданного КПД (ANSYS + FINE/Design3D, 7 независимых переменных, время расчета 1 варианта – 6 ч.).
В результате использования алгоритма IOSO NS уровень максимальных напряжений снижен на 40% при сохранении заданного КПД.
Повышение КПД ступени компрессора на двух режимах работы (FINE/Design 3D, 36 независимых переменных, время расчета 1 варианта – 10 ч.).
В результате использования алгоритма IOSO NM найдено множество Парето-оптимальных решений, различающихся достигаемыми приростами КПД на максимальном и крейсерском режимах.

Повышение КПД многоступенчатого компрессора на двух режимах работы (FINE/Design3D, 32 независимые переменные, время расчета 1 варианта – 25 ч.).
В результате использования алгоритма IOSO NM удалось повысить КПД компрессора на 2.6% на максимальном режиме и на 3.7% на крейсерском режиме.
Повышение вероятности практической реализации проектных параметров многоступенчатого осевого компрессора (2D модель ЦИАМ, 140 независимых переменных, время расчета 1 варианта – 2 мин.) .


В результате использования алгоритма робастной оптимизации IOSO RS удалось найти множество Парето-оптимальных решений, обеспечивающих различные степени компромисса между вероятностью практической реализации и средним значением КПД для заданного уровня технологии производства.
Газовая турбина

Уменьшение уровня температурной неравномерности на поверхности лопатки при сохранении заданного уровня напряжений и газодинамической эффективности (ADVENTURE FEA code, 42 независимых переменных, время расчета 1 варианта – 16 мин.).

В результате использования параллельного алгоритма IOSO PM удалось снизить уровень температурной неравномерности на 60% при сохранении заданного уровня напряжений и газодинамической эффективности.
Авиционный газотурбинный двигатель

Многоцелевая оптимизация параметров и программ управления перспективного ГТД для заданной совокупности требований к проектируемому летательному аппарату (модели ГТД и ЛА «НПО Сатурн», 8 независимых переменных, время расчета 1 варианта – 5 мин.) .
В результате использования алгоритма IOSO N М удалось найти такое сочетание проектных параметров и программ управления перспективного ГТД, которые обеспечивают увеличение эффективности по всем рассматриваемым показателям от 1 до 6%.
Улучшение экономичности существующего двигателя на дроссельных режимах работы за счет оптимального управления элементами проточной части (модель ГТД «НПО Сатурн», 18 независимых переменных, время расчета 1 варианта – 1 мин.).
В результате использования алгоритма IOSO NS удалось найти законы управления элементами проточной части, обеспечивающие снижение удельного расхода топлива на дроссельных режимах работы до 8%.
Уменьшение времени приемистости существующего двигателя (модель ГТД «НПО Сатурн», 20 независимых переменных, время расчета 1 варианта – 1 мин.).
В результате использования алгоритма IOSO NS удалось найти законы управления элементами проточной части, обеспечивающие снижение времени приемистости на 30%.
Пассажирский самолет

Уменьшение аэродинамического сопротивления крыла самолета (программный код CFL3D, 56 независимых переменных, время расчета 1 варианта – 3 часа).

В результате использования алгоритма IOSO NS удалось найти форму крыла самолета, обеспечивающую снижение коэффициента сопротивления на 15%.
Самолет короткого взлета и вертикальной посадки (СКВВП)

Совершенствование взлетно-посадочных характеристик СКВВП (модель «IOSO Technology Center», 53 независимых переменных, время расчета 1 варианта – 2 мин.) .
В результате использования алгоритма IOSO NS удалось найти законы управления регулируемыми элементами двигателя и летательного аппарата, обеспечивающие снижение длины разбега в 2.5 раза.
Многослойные оптические покрытия

Обеспечение минимальной величины коэффициента отражения (поглощения) в заданном диапазоне длин волн (модель МГУ, 20 независимых переменных, время расчета 1 варианта – 1 сек.).
В результате использования алгоритма IOSO NS удалось найти значения толщин слоев многослойного оптического покрытия, обеспечивающих минимальное отражение в заданном диапазоне длин волн.
Трансмиссия полноприводного автомобиля

Повышение надежности и технологичности элементов трансмиссии полноприводного автомобиля (модель АвтоВАЗ, 13 независимых переменных, время расчета 1 варианта – 5 сек.).
В результате использования алгоритма IOSO NM удалось найти значения параметров трансмиссии, обеспечивающие улучшение пяти рассматриваемых показателей эффективности от 6 до 85%.
Тепловая машина для очистки аэродромов

Использование авиационных двигателей, отработавших ресурс, в составе тепловых машин для очистки аэродромов (модель ГТД «ВВИА им. Н.Е. Жуковского, 5 независимых переменных, время расчета 1 варианта – 1 мин.).
В результате использования алгоритма IOSO NS удалось найти такие значения изменяемых параметров двигателя, которые обеспечили повышение топливной экономичности тепловой машины на 10%.
Технологический процесс

Совершенствование технологии производства деталей авиационных ГТД (использована база данных одного из серийных заводов, 18 независимых переменных).
В результате использования алгоритма IOSO NS удалось найти такие значения параметров технологического процесса, которые обеспечили повышение прочности деталей на 14%.
Автомобильный двигатель

Стендовая калибровка микропроцессорной системы управления для достижения наилучшей экономичности при соблюдении ограничений на токсичность отработавших газов (NOx , CO , CnHm ).
В результате использования алгоритма IOSO NS удалось повысить топливную экономичность двигателя внутреннего сгорания до 8%.

 

     
© Сигма Технология, 2001-2012