船用大功率柴油機渦輪增壓器多學科設計優(yōu)化

前言
第1章 渦輪增壓器多學科設計優(yōu)化概述
    1.1 船用渦輪增壓器
        1.1.1壓氣機的工作原理及結構形式
        1.1.2 渦輪的工作原理及結構形式
        1.1.3 船用渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)
    1.2 多學科設計優(yōu)化理論體系
        1.2.1 解耦與重構方法
        1.2.2 效率與精度權衡策略
        1.2.3 多目標優(yōu)化方法
        1.2.4 多學科不確定性建模方法
        1.2.5 多學科集成設計環(huán)境
        1.2.6 數(shù)值仿真模型的校核
    1.3 本書的主要工作
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第2章 渦輪增壓器幾何參數(shù)化造型設計
    2.1 徑流式葉型中弧線設計方法
        2.1.1 子午面型線設計
        2.1.2 z-θ流面型線設計
        2.1.3 Bezier曲線
        2.1.4 徑流式葉型的生成
    2.2 徑流式葉型非均勻有理B樣條設計方法
    2.3 軸流式葉型設計
        2.3.1 平面葉柵型線設計理論
        2.3.2 五次多項式方法
        2.3.3 葉型造型實例
    2.4 葉身積疊成型
    2.5 渦輪增壓器核心部件造型設計
    2.6 小結
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第3章 渦輪增壓器學科分析理論
    3.1 流場分析理論
        3.1.1 雷諾平均下的N-S方程
        3.1.2 湍流模型
        3.1.3 交界面的數(shù)值處理
        3.1.4 渦輪增壓器流場特性分析
    3.2 傳熱分析理論
        3.2.1 傳熱分析的基本理論
        3.2.2 對流換熱的數(shù)值計算方法
        3.2.3 渦輪增壓器對流換熱分析
    3.3 結構分析理論
        3.3.1 結構計算的基本理論
        3.3.2渦輪增壓器結構相關學科分析
    3.4 轉(zhuǎn)子動力學分析方法
        3.4.1 臨界轉(zhuǎn)速計算方法
        3.4.2轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡響應計算方法
    3.5 滑動軸承動力系數(shù)求解方法
        3.5.1 滑動軸承的雷諾方程
        3.5.2 油膜剛度和阻尼系數(shù)
        3.5.3 油膜剛度和阻尼系數(shù)的計算
        3.5.4 算例分析
    3.6 小結
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第4章 多學科解耦-重構方法與耦合信息傳遞
    4.1 多學科設計優(yōu)化解耦與重構方法
        4.1.1 耦合系統(tǒng)分析
        4.1.2 系統(tǒng)重構方法
    4.2 參數(shù)空間插值傳遞方法
        4.2.1 參數(shù)空間插值方法
        4.2.2 插值函數(shù)
        4.2.3 算例
    4.3 動網(wǎng)格技術
        4.3.1 網(wǎng)格重生成方法
        4.3.2 網(wǎng)格變形技術
    4.4 小結
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第5章 渦輪增壓器多學科可行優(yōu)化設計
    5.1 多學科可行方法
    5.2 離心式壓氣機多學科可行優(yōu)化設計
        5.2.1 離心式壓氣機多學科分析
        5.2.2 優(yōu)化設計
    5.3 渦輪多學科可行優(yōu)化設計
        5.3.1 渦輪多學科分析
        5.3.2 優(yōu)化設計
    5.4 渦輪增壓器整機多學科優(yōu)化設計
    5.5 小結
    參考文獻
第6章 效率與精度的權衡策略
    6.1 試驗設計與分析
        6.1.1 試驗設計方法
        6.1.2 主次因素分析
    6.2 近似技術
        6.2.1 近似技術概述
        6.2.2基于近似方法的離心壓氣機氣動優(yōu)化
        6.2.3基于近似方法的渦輪多學科設計優(yōu)化
    6.3 變復雜度設計方法
        6.3.1 變復雜度設計方法概述
        6.3.2離心式壓氣機耦合松弛多學科優(yōu)化設計
    6.4 小結
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第7章 多學科并行優(yōu)化設計方法
    7.1 協(xié)同優(yōu)化方法
    7.2 并行子空間優(yōu)化方法
    7.3 并行優(yōu)化系統(tǒng)的應用
        7.3.1 協(xié)同優(yōu)化設計
        7.3.2 并行子空間優(yōu)化設計
    7.4 基于近似模型的協(xié)同優(yōu)化方法
    7.5 優(yōu)化方法的比較
    7.6 小結
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第8章 多目標優(yōu)化方法
    8.1 多目標優(yōu)化問題的特點
        8.1.1 多目標優(yōu)化問題的數(shù)學描述
        8.1.2 Pareto解集的定義
    8.2 基于偏好的多目標優(yōu)化方法
        8.2.1 線性加權法
        8.2.2 改進的線性加權法
        8.2.3 極大-極小法
        8.2.4 理想點法
        8.2.5 ε-約束法
    8.3 非偏好的多目標優(yōu)化方法
        8.3.1 多目標遺傳算法
        8.3.2 多目標粒子群優(yōu)化算法
    8.4 基于多目標遺傳算法的優(yōu)化設計
        8.4.1 多目標優(yōu)化算例
        8.4.2基于多目標遺傳算法的壓氣機優(yōu)化設計
    8.5 小結
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第9章 多學科不確定性建模及優(yōu)化設計
    9.1 可靠性分析理論
        9.1.1 可靠性分析基本概念
        9.1.2 可靠性分析方法
    9.2 增壓器渦輪不確定性分析
    9.3 基于可靠性的多學科設計優(yōu)化
        9.3.1 基于可靠性的優(yōu)化設計方法
        9.3.2基于可靠性的多學科設計優(yōu)化方法
        9.3.3基于近似技術的多學科綜合可靠性優(yōu)化設計
    9.4 小結
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第10章 多學科集成設計優(yōu)化環(huán)境
    10.1 多學科集成設計環(huán)境的功能分析
        10.1.1 多個學科的集成環(huán)境
        10.1.2變量設定、數(shù)據(jù)管理、歷程可視化
        10.1.3 優(yōu)化算法庫
        10.1.4 試驗設計、近似技術
        10.1.5 質(zhì)量工程
    10.2 軟件框架及介紹
        10.2.1 軟件總體框架
        10.2.2 軟件介紹
    10.3 算例分析
        10.3.1 算例1:工字梁減重優(yōu)化
        10.3.2算例2:增壓器渦輪多學科設計優(yōu)化
    10.4 小結
    參考文獻
第11章 數(shù)值仿真模型的校核
    11.1 建模與仿真的VV&A技術
        11.1.1建模與仿真的VV&A技術
        11.1.2復雜系統(tǒng)數(shù)值仿真VV&A的解決思路
    11.2 基于優(yōu)化方法的模型校核
    11.3 方法驗證和結果分析
    11.4 小結
    參考文獻