Примеры решенных задач оптимизации
В настоящее время технология успешно применяется при решении следующих проблем:
- получение наиболее эффективных технических решений, за счет оптимизации моделей систем большой размерности и обеспечения экстремальности одного или нескольких критериев эффективности технической системы;
- определение оптимальных законов управления сложными устройствами на различных их режимах работы;
- сравнительный анализ альтернативных оптимальных вариантов и обоснование выбора технического решения;
- определение вероятности реализации проектных показателей для заданного уровня технологии производства.
Данная технология широко использовалась для решения следующих задач в области авиадвигателе- и самолетостроения:
- получение наиболее эффективных технических решений для планера и его элементов с наилучшими аэродинамическими показателями в широком диапазоне высот и скоростей полета;
- наилучшей интеграцией элементов и компоновки планера, с учетом комплекса показателей эффективности (прочностных, аэродинамических, весовых и других показателей);
- оптимизация программ управления газотурбинным двигателем на установившихся и неустановившихся режимах работы с целью улучшения экономических, динамических свойств;
- интеграция ГТД с летательным аппаратом и определение его оптимальных законов управления.
- идентификация математических моделей ГТД по результатам стендовых испытаний и обоснование мероприятий по доводке двигателя;
- определение оптимальных проектных решений по комплексному критерию "эффективность-вероятность", “эффективность - стоимость” и других;
- обоснование требований к уровню технологии производства отдельных элементов технической системы;
- определение параметров и состава покрытий деталей для обеспечения заданных оптических, теплофизических и прочностных характеристик;
- оптимизация элементов ГТД:
- оптимизация геометрии проточной части компрессора с целью повышения его к.п.д. на расчетном режиме работы и на максимальном и расчетном режимах работы одновременно при условии обеспечения заданных запасов газодинамической устойчивости. (расчетные модели: 3D Навье-Стокс; используемое ПО: FineDesign , CFX , TascFlow);
- оптимизация геометрических параметров лопаток компрессора с целью минимизации уровня максимальных напряжений при сохранении или повышении газодинамической устойчивости – двухдисциплинарная задача. (используемое ПО: ANSYS + FineDesign);
- оптимизация геометрии многоступенчатой турбины для обеспечения максимального к.п.д.на двух режимах работы.
Технология инвариантна к объектам исследования и применима к использованию математических моделей различного уровня сложности, используемых при решении широкого класса практических задач в различных областях науки и техники, например:
- Определение параметров и состава покрытий деталей для обеспечения заданных оптических, теплофизических и прочностных характеристик.
- Структурная оптимизация
Высокая эффективность IOSO технологии признана ведущими западными специалистами. Результаты её применения опубликованы более чем в 200 работах. Из них около 30 в престижных зарубежных изданиях, таких как ASME, AIAA, UEF, ECCOMAS, EUROGEN.
|
