【摘 要】
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管路系统和线缆在复杂装备如航空发动机管路具有着举足轻重的地位,管线布局设计直接关系到装备的精密程度、使用寿命、可靠性等。由于多管路成束敷设具有整体规则美观,便于安装,连接关系清晰,方便管路之间通过双联卡箍依次进行固定等优点,所以大量应用于管路系统中。以往复杂装备的管路布局研究主要集中在单管敷设以及多管敷设顺序规划方面,考虑多根管路成束敷设的研究较匮乏。本文以典型的复杂装备航空发动机为主要研究对象,
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管路系统和线缆在复杂装备如航空发动机管路具有着举足轻重的地位,管线布局设计直接关系到装备的精密程度、使用寿命、可靠性等。由于多管路成束敷设具有整体规则美观,便于安装,连接关系清晰,方便管路之间通过双联卡箍依次进行固定等优点,所以大量应用于管路系统中。以往复杂装备的管路布局研究主要集中在单管敷设以及多管敷设顺序规划方面,考虑多根管路成束敷设的研究较匮乏。本文以典型的复杂装备航空发动机为主要研究对象,针对多管成束敷设问题,结合粒子群优化及多目标优化理论,分别提出了多管成束敷设的单目标优化和多目标优化设计方法。具体而言,本文主要完成了以下工作。设计了一种多管路成束敷设的编码方式,建立相应的适应值函数。基于粒子群算法,对航空发动机中成束管路长度进行优化算法设计。结果满足成束管路躲避干扰区域的约束条件,并且达到成束管路长度最短的目标。通过对算例进行管路敷设仿真验证了方法的可行性。基于多目标粒子群算法,将成束敷设管路的总距离和平滑度两个目标同时进行优化算法设计,生成Pareto非支配解集,并采用系统聚类法将非支配解集进行聚类。最后,对聚类后的结果分别敷设仿真来验证方法的可行性。
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