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机械液压约束活塞发动机多学科协同优化设计支持环境研究

作　者: 柳勋
导　师: 张铁柱
学　校: 青岛大学
专　业: 车辆工程
关键词: 机械-液压约束活塞发动机 多学科协同优化设计 框架系统
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


机械-液压约束活塞发动机可以同时协调地输出机械、液压两种动力或单独输出其中之一,不仅可以合理地调节动力系统负荷、回收再利用惯性能量,并可大大简化后续动力传动系统,对于需要多元动力的工程机械等车辆有着迫切的应用需求。多学科协同优化框架是指能实现多学科设计优化方法,包含硬件和软件体系的计算环境,是机械-液压约束活塞发动机(MHCPE)结构设计的重要手段。本文论述了MHCPE多学科协同优化设计框架的原理和要求,介绍了框架的实现方法,结构如下：(1)对框架系统设计开发过程中的各类关键技术进行列举描述,介绍技术核心并详述选择依据。(2)通过对多学科协同优化框架系统的设计需求、体系结构及优化问题描述的详细分析,确定MCDO问题的优化算法,并对框架系统的总体架构进行详细划分,明确各层功能。(3)利用Java Applet、RMI及ASP技术,开发了CAE集成框架系统。该框架系统能够实现CAE程序的远程调用计算,通过专用接口,可对优化设计领域的遗留代码进行封装,集成遗留应用程序。(4)详细描述MHCPE部件优化流程及实现方法,明确框架系统的实现过程,通过对MHCPE主运动系统的单级和多级协同优化算法,对框架进行了测试,使曲轴和连杆的体积和随迭代次数的增加而下降,减少值约9.8%,计算时间大幅削减,优化效率明显提高。

全文目录


摘要  2-3
Abstract  3-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 研究目的及意义  7-8
  1.2 机械-液压约束活塞发动机多学科协同优化简介  8-9
  1.3 国内外研究现状  9-11
  1.4 选题背景和研究内容  11-13
第二章 框架系统相关技术简介  13-19
  2.1 系统服务器平台IIS简介  13
  2.2 Java RMI简介  13-15
    2.2.1 RMI主要优点  13-14
    2.2.2 Java RMI服务策略  14
    2.2.3 三种分布式开发方案对比  14-15
  2.3 Java Applet和Active控件  15-16
  2.4 ASP技术  16
  2.5 工作流技术  16-17
  2.6 编程语言与数据库选择  17-18
  2.7 本章小结  18-19
第三章 系统需求分析和总体设计框架  19-28
  3.1 系统需求分析  19-20
    3.1.1 体系结构  19
    3.1.2 基本功能  19-20
    3.1.3 任务执行  20
    3.1.4 信息存取访问  20
  3.2 MCDO问题描述  20-25
    3.2.1 单级优化方法  22-23
    3.2.2 多级优化方法  23-25
  3.3 总体框架设计  25-27
    3.3.1 计算求解服务器(CSS)  25-26
    3.3.2 系统管理服务器(SMS)  26
    3.3.3 Web客户端演示界面(WCPI)  26-27
  3.4 本章小结  27-28
第四章 CAE集成框架系统设计方案  28-37
  4.1 对象定义  28-29
  4.2 对象管理  29
  4.3 文件入库  29-30
  4.4 运行控制  30-33
    4.4.1 处理流程  31-32
    4.4.2 专用中间件  32-33
  4.5 详细设计方案  33-34
    4.5.1 主界面  33
    4.5.2 计算模块选择  33
    4.5.3 检入  33
    4.5.4 链接运行  33-34
  4.6 数据结构设计  34-36
  4.7 本章小结  36-37
第五章 系统流程及实现  37-56
  5.1 多学科协同优化设计的关键技术  37-39
    5.1.1 已有代码的封装  37
    5.1.2 非面向对象语言封装成Applet对象  37-38
    5.1.3 面向对象语言封装成Applet对象  38-39
  5.2 MHCPE部件优化计算流程  39-51
    5.2.1 ANSYS尺寸优化数学模型  40-41
    5.2.2 连杆优化设计  41-45
    5.2.3 曲轴优化设计  45-48
    5.2.4 MATLAB综合优化  48-51
  5.3 系统实现  51-55
    5.3.1 开发环境简介  51
    5.3.2 FTP客户端程序的实现  51
    5.3.3 Telnet客户端程序的实现  51-52
    5.3.4 RMI服务器程序的实现  52
    5.3.5 规则表达式检查的实现  52-53
    5.3.6 客户端JRE插件问题的解决  53
    5.3.7 系统安全性防护措施  53-54
    5.3.8 系统测试结果  54
    5.3.9 程序的部署与运行  54-55
  5.4 本章小结  55-56
第六章 结论与展望  56-58
  6.1 结论  56
  6.2 展望  56-58
参考文献  58-60
攻读学位期间的研究成果  60-61
致谢  61-63
附录  63-64

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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