插件式可重配导弹总体设计集成优化框架研究

导弹武器系统总体设计过程的复杂性，对于模型和应用集成、方案优化提出了更高要求。在虚拟样机、多学科设计优化、应用集成等技术的基础上，提出一种插件式可量配导弹总体设计集成优化框架，并对其中一些关键技术进行探讨，最后实现了一个原型系统。     

气动和结构多学科优化设计过程集成技术研究

研究了气动和结构多学科优化设计中的过程集成技术问题,详细分析了三维几何建模、CFD、结构强度分析和iSIGHT优化之间的数据集成机理,实现了气动和结构强度的边界设定、载荷加载、优化策略定制和优化结果自动评判等过程的集成。通过基于iSIGHT的集成框架应用实例完成了简单翼的多学科优化设计。     

基于包装器的导弹总体设计应用集成框架研究

分析并总结了导弹总体设计面临的应用集成问题。比较了目前主要的应用集成方法及其解决技术。结合集成框架技术、组件技术、过程建模技术等,提出了基于包装器的导弹总体设计应用集成框架。该框架基于C/S结构,重量级的服务器端对应用提供包装和组件发布的能力,设计人员在轻量级的客户端能够以一致的方式访问所有的包装后的应用组件。给出了基于文件包装器进行应用集成的具体实现过程,并通过实例验证了包装器集成框架的正确性和可行性。     

导弹环境优化设计

导弹环境优化设计包含两方面内容:一是对导弹的环境保证和导弹对环境适用性两类问题都满足的情况下,使用最少费用;另一个是在环境设计费用给定的情况下,最大限度地满足上述两类问题的要求。文中采用拉格朗日乘数法给出求使用费用最少的公式,并用“寻优法”解决满足两类问题的方法。     

基于多粒度模型的导弹MDO方法研究

根据MDO环境的建模/仿真需求,针对某导弹多学科设计优化问题,分析了多粒度模型建模/仿真的必要性,以气动学科为例探讨了导弹MDO环境中多粒度模型的建模/仿真方法,研究了有限元分析软件FLUENT及其前处理软件GAMBIT的集成方法,并利用响应面分析、工程估算、数值计算三种方法对某导弹的气动学科进行多粒度的建模与解算,将输出的主要气动参数与风洞试验数据进行了比较与分析。研究结果表明多粒度模型的建模/仿真对提高导弹MDO效率具有重要意义。

Abstract：

According to the requirement of modeling and simulation in MDO environment, with consideration of missile’s Multidisciplinary Design Optimization problem, the necessity of modeling and simulation on multi-granularity model was analyzed. Taking pneumatic domain as an example, method of modeling and simulation on multi-granularity in missile’s MDO environment was discussed. The integration methods of finite element software FLUENT and its pre-processing software GAMBIT were studied. Through abundant experiments, data results of computing multi-granularity model were given using three methods, namely Response Surface Analysis, engineering prediction method and numerical computation method. Finally, comparison of the data got from above and from wind tunnel test was analyzed. The study results show that modeling and simulation on multi-granularity model are significant to improve MDO efficiency.     

数字化功能样机的多学科设计优化与仿真

高效精密化、智能集成化、虚拟数字化是现代产品设计的发展方向。提出了一种将多学科设计优化方法融于产品的数字化设计过程，智能集成化设计复杂产品数字化功能样机的多学科综合设计模式。针对汽车实例，构建了多学科自动化设计优化平台，给出了集成优化分析流程，实现了多性能集成全分析与优化仿真，基于整车虚拟测试，验证了该模式的有效可行性。     

基于近似技术的导弹总体设计优化方法研究

实施多学科设计优化方法有助于提高总体设计水平，但同时也使总体优化问题变得更加复杂、计算更加困难，因此需要采用近似技术。在对设计空间探索方法和多学科设计优化中应用的近似技术进行研究的基础上，提出在优化系统中采用综合探索近似寻优方法以实现快速寻优，最后通过一个应用实例验证了综合探索近似寻优方法的可行性。     

SBA系统MDO环境中建模仿真工具集成技术研究

针对SBA系统多学科优化环境构建中各学科分析过程对建模仿真工具集成的需求,研究了.NET平台下MDO环境中典型建模仿真软件MATLAB和DATCOM的集成方法及技术,总结了基于COM组件集成、MCC编译器方法及MATLAB引擎工作方式三种MATLAB集成方法并给出应用优缺点分析.在使用C#言构建的多学科设计优化环境中从气动学科、推进学科、控制学科建模仿真的角度介绍了各部分DATCOM和MATLAB工具的应用及集成过程,为SBA系统多学科设计优化环境的构建打下了基础.     

运用MDO进行远程防空导弹总体方案研究

针对远距离空气动力飞行器的威胁 ,强调了远程防空导弹在防空体系的地位 ,讨论了远程防空导弹作战使命及主要技术途径的实现思想。运用防空导弹研制中继承性和创造性 ,给出了有创新意义下的远程防空导弹总体设计方案。将多学科设计优化技术引入到远程防空导弹总体设计 ,讨论了多学科设计优化的具体算法即基于响应面的协作优化设计算法。结合远程防空导弹的特点运用多学科设计优化方法进行了远程防空导弹总体设计并给出了优化设计结果。     

导弹武器系统总体一体化设计中的模型集成研究

针对导弹武器系统总体一体化设计中多学科协同设计的模型集成问题，在虚拟样机一体化模型的基础之上，设计开发了客户／服务器模式的模型集成和分析平台，为导弹武器系统总体一体化设计中的模型集成提出了一种解决方案，给出了模型集成和分析平台的软件体系结构，并说明了下一步的工作方向。     

一种防空导弹一体化仿真环境

针对传统防空导弹仿真软件的缺点 ,借鉴国内外仿真软件研究中的先进思想和技术 ,研制了性能先进的一种防空导弹一体化仿真环境 ,给用户提供了一个十分方便的建模、仿真程序运行及仿真结果分析的应用环境 ,提高了仿真效率和精度。     

液压集成系统智能化虚拟设计中的核心算法研究

通过对液压集成系统设计中存在的问题进行分析,提出以集成块布局布孔集成方案的智能优化设计算法为核心,以具有沉浸感的虚拟现实环境为人机交互界面的智能化虚拟设计新方法。针对集成块这种复杂的立体空间带约束布局问题,介绍了智能型虚拟设计系统的构造方案,重点对其核心算法—运用智能计算方法及其混合优化策略实现集成块布局布孔自动优化设计的方法和实现技术进行阐述,为建造高度智能的液压集成块虚拟设计系统提供了可靠的理论依据。     

基于组件的一体化建模仿真环境(CISE)研究

从分析HLA仿真的不足出发,介绍了基于组件、MDA等先进技术开发的集中/分布/并行一体化建模仿真环境(CISE),并阐述了CISE的主要设计目标:实现模型资源可重用和一体化建模仿真,以同时支撑分析评估类仿真和过程演示类仿真,同时对CISE的主要概念、功能结构、关键技术和应用流程等作了详细描述。     

导弹总体设计过程中的过程模型研究

针对导弹总体设计过程，提出以过程集成的思想来解决总体设计这个多学科多任务的复杂灵活的设计分析过程，并给出了能够描述导弹总体设计过程各种动态因素的过程模型-IPM，分析了IPM过程建模的相关内容。最后给出了一个应用实例验证了IPM思想的正确性和可行性。     

导弹作战仿真模型标准化研究

导弹作战是一个十分复杂的过程,在仿真中所涉及的模型种类繁多,类别不一.为了有效地对模型进行开发,实行管理、组合和调度,模型规范化是一个迫切需要解决的问题.在对各类模型分类层次和关系进行分析和归纳的基础上,提出了通用的模型规范化设计和实现方案,并给出了其表示格式描述及标准化开发过程规范.