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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
我国已经是世界的“制造大国”，但距离西方发达国家等“制造强国”还有一定距离，特别是在功能结构比较复杂的产品(简称功构复杂产品)竞争力方面。本文以航发涡轮叶片为背景，在国家航空基金、国家十五APTD计划和国家863计划的支持下，深入分析了当前设计模式、设计理论和设计方法，系统地阐述了功构复杂产品的数字化设计题目，提出了集数字化建模、分析和优化于一体的分析驱动设计方法，为创建和应用功构复杂产品的自动优化设计流程提供设计方法层面的指导和依据。对于功构复杂产品数字化设计方案的综合评价和优化，分析驱动设计方法将其描述为自动优化设计流程，应用设计重用技术实现设计参数自动调整、三维几何模型自动更新和性能分析反复进行，以提高设计效率和设计质量。论文主要包含以下工作。 系统地阐述分析驱动设计方法。定义设计模型、设计信息、设计活动、分析驱动设计流程和设计文件等概念。阐述分析驱动设计流程的功能视图、设计信息视图和设计活动视图。将设计活动视图总结为设计活动矩阵，并引入图论将其表示为设计活动规划图。提出创建分析驱动设计流程的串行化和并行化方法以及相应时间计算公式，解决了创建和应用分析驱动设计流程的设计活动规划题目。分析了设计活动求解的关键技术和实现平台。以航发涡轮叶片气动设计和结构设计为例建立了分析驱动设计流程。 基于分析驱动设计方法对几何建模方法的要求，深入分析当前几何建模方法不足，提出基于特征的变量化建模方法，解决功构复杂产品三维几何模型的快速建模与修改题目。该方法统一了设计过程的灵活性与设计意图的明确性，支持分析驱动设计方法的设计过程重用和设计结果重用、知识工程和计算机辅助工程数据提取。以航发涡轮叶片为例进行了验证。 基于描述性的设计过程表示分析设计模型，实现基于CAD几何模型的参数化有限元模型生成和动态参数驱动。提出精简分析设计模型的基本方法，提高设计效率。针对驱动设计模型对设计变量的独立性要求，提出几何设计参数的独立性检查算法，解决由几何设计参数到设计变量的自动转换题目。 深入研究基于分析驱动设计方法设计涡轮叶片的几何建模关键技术：(1)提出叶型参数化设计算法，提高设计自由度、符合工程设计习惯；(2)提出面向工程应用的中弧线算法—管道交线投影算法，较已有算法显著提高了计算速度，计算精度满足工程应用；(3)提出精简设计参数的叶片变壁厚设计算法，可实现工程中4种壁厚分布类型的涡轮叶片参数化设计，并给出设计实例。 在分析驱动设计方法研究基础上，开发系统集成的关键程序和算法。基于本文提出的关键算法，开发了涡轮叶片的叶型参数化设计原型系统BSPDS，建立了某型两级涡轮叶片的几何设计模型；开发了航发涡轮叶片参数化设计原型系统ATBPDS，已在结构设计中获得初步应用。以航发涡轮叶片的气动设计和结构设计为例，基于自主开发的几何设计原型系统BSPDS和ATBPDS，分别结合Numeca和iSight、Ansys和iSight，实现了分析驱动设计方法的系统集成，验证了分析驱动设计方法及其关键技术。 |
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发表于 2022-9-4 23:23:35
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