设计多个组件,同时结合工具和工程学科,以创建适合设计条件的最佳涡轮机。涡轮机组件的设计包括两个设计阶段:预先详细或初步设计阶段和详细设计阶段。在预先详细设计阶段,必须在有限的时间内设计出组件的粗略形状。设计师在初步阶段没有太多可用的知识,因此必须在设计的保真度和实现设计所需的时间之间做出妥协。在详细设计阶段,更加强调设计的保真度,投入更多时间,获得更多知识。因此,使用更准确但通常更慢的方法,例如有限元分析 (FEA) 和计算流体动力学 (CFD)
摘要................................................................................................................................................ii
摘要 -- 磁力齿轮与机械齿轮一样,在不同速度和扭矩之间转换动力;然而,磁力齿轮的非接触特性提供了比机械齿轮固有的潜在优势。使用遗传算法优化了不同温度下一系列齿轮比下的磁力齿轮。在不同的转子上以及切向和径向磁化磁体上使用不同等级的磁体材料可以稍微增加比扭矩,相对于使用单一磁体材料的设计。高极数转子需要比低极数转子磁体材料具有更高矫顽力的磁体材料,尤其是对于齿轮比较大的设计。虽然温度升高会导致可实现的比扭矩呈指数衰减,每升高 1 摄氏度复合减少约 0.4%,但温度不会显著影响最佳几何参数,主要影响最佳材料。齿轮比显著影响最佳几何参数,并会影响最佳磁体材料。此外,还采用遗传算法通过 3D 有限元分析来表征堆叠长度的影响。堆叠长度较短的设计有利于采用更薄的磁铁和更高的极数,并且可能能够使用矫顽力较低的磁铁材料。
传动系统:主轴承1和主轴承2之间的轴长度,从集线器法兰到主轴承的轴长度,高速轴长度,枢纽直径,低速 - 轴直径,低速轴壁厚,高速厚度,高速轴直径,高速轴壁板,床单厚度,床单厚度,床单厚度,底板越差异
目录 _____________________________________________________________________ 3 表格列表 ___________________________________________________________ 6 图片列表 __________________________________________________________ 8 首字母缩略词 _____________________________________________________________ 12 符号 _____________________________________________________________ 15 摘要 ________________________________________________________ 18 概述 ___________________________________________________ 34 第 1 章:适用于快速模型的方法 ______________________________ 38
我们要感谢 Michael A. Demetriou 教授和 David J. Olinger 教授给予我们参与该项目的机会。他们在整个过程中的持续指导和支持为我们提供了必要的方向和动力,让我们能够坚持到最后。我们还要感谢 Alex Camilo 设计和构建我们的机载电子套件。我们要感谢 Adriana Hera、Raffaele Potami 和 Kimon Simeonidis 协助和指导我们开发 matlab 工具以及设置和开展校准实验。此外,我们还要感谢 John Blandino 教授、Roger Steele 和化学系对我们设备需求的帮助。此外,我们还要感谢 Neil Whitehouse 在制造项目所需组件方面提供的持续支持和指导。
我们要感谢 Michael A. Demetriou 教授和 David J. Olinger 教授给予我们参与该项目的机会。他们在整个过程中的持续指导和支持为我们提供了必要的方向和动力,让我们能够坚持到最后。我们还要感谢 Alex Camilo 设计和构建我们的机载电子套件。我们要感谢 Adriana Hera、Raffaele Potami 和 Kimon Simeonidis 协助和指导我们开发 matlab 工具以及设置和开展校准实验。此外,我们还要感谢 John Blandino 教授、Roger Steele 和化学系对我们设备需求的帮助。此外,我们还要感谢 Neil Whitehouse 在制造项目所需组件方面提供的持续支持和指导。
增材制造 (AM) 设计涉及各个设计领域的决策,包括产品设计、材料选择和工艺规划。在实践中,工程师通常采用顺序设计流程按顺序优化这些设计领域。但是,顺序设计流程中没有充分考虑耦合因素,例如共享变量、相关约束和冲突目标,导致工作流程效率低下和设计解决方案不理想。为了解决上述问题,本文提出了一个多学科设计优化框架来同时优化不同的领域,从而能够在复杂约束下快速探索和充分利用 AM 设计空间。更具体地说,所提出的框架基于并发优化方法,通过允许自动交换设计信息来协调不同设计领域的优化。此外,该框架还利用替代建模方法来近似高保真模拟,以促进迭代过程。通过两个示例验证了所提框架的有效性,一个是带孔设计的板,另一个是钩子设计,这两个示例涉及工艺和结构领域的多个设计目标,即打印时间、打印面积、应变能和最大 von Mises 应力。