风力机翼型参数化方法

风力机翼型参数化方法
风力机翼型参数化方法

正则化全参数地确定方法.doc

实用标准文案 1.拟最优准则 Tikhonov 指出当数据误差水平和未知时,可根据下面的拟最优准则: min dx opt (1-1 ) 0 d 来确定正则参数。其基本思想是:让正则参数以及正则解对该参数的变化率同时稳定在尽可能小的水平上。 2. 广义交叉验证 令 ( I A( 2 / m )) y V ( ) A( ))]2 (2-1 ) [tr ( I / m 其中, A( ) A h (A *h A h I) 1 A *h,tr (I m A( )) k 1 (1 kk ( )), kk ( )为 A( ) 的 对角元素。这样可以取* 满足 V( *) min V ( ) (2-2 ) 此法源于统计估计理论中选择最佳模型的PRESS 准则,但比它更稳健。 3. L_曲线法 L 曲线准则是指以log-log尺度来描述与的曲线对比,进而根据该对比结果来确定正则 参数的方法。其名称由来是基于上述尺度作图时将出现一个明显的L 曲线。 运用L 曲线准则的关键是给出L 曲线偶角的数学定义,进而应用该准则选取参数。Hanke 等[64]建议定义L 曲线的偶角为L 曲线在log-log尺度下的最大曲率。令log b Ax,log x,则该曲率作为参数的函数定义为 ' '''' ' c( )3(3-1) ((')2( ')2)2 其中“ '”表示关于的微分。 H.W.Engl在文献[40]中指出:在相当多的情况下,L 曲线准则可通过极小化泛函 精彩文档

( ) x b Ax 来实现。即,选取* 使得 * arg inf ( ) (3-2 ) 这一准则更便于在数值计算上加以实施。 但到目前为止 ,还没有相关文献获得过关于L 曲线准则的收敛性结果。另一方面,有文献己举反例指出了L 曲线准则的不收敛性。虽然如此,数值计算的结果表明,L 曲线准则与 GCV 一样 ,具有很强的适应性。 4.偏差原理 : 定理 4-1:(Morozov 偏差原理 )[135] 如果( ) 是单值函数,则当U ( A z0, u) 时存在这样的( ),使得: U ( A z ( ) , u) (4-1 ) , 式中z0 z | [ z] inf F1 [ ] 。 事实上,令( ) ( ) 2 ,由( ) 的单调性和半连续性,可知( ) 也是单调和半连续的,并且 lim ( ) 0 , 同时,由 z0的定义以及( ) 的半连续性,对于给定的,可以找到这样的0 0( ),使得: (0()) (0()) U ( A z 0 ( ), u) , 由 ( ) 的单值性可导出( ) 的单值性,从而必定存在( ) [0, 0 ] 满足方程(4-1 )。 根据上述定理,若方程 Az u,u F ,u U (4-2 ) 的准确右端项u R(A) , 的近似 u s U 且满足条件: U (u ,u ) ; (0, u ) ,而 u 精彩文档

参数化设计分析

参数化设计的建筑设计方法研究 摘要:非线性科学理论的不断发明,突破了线性科学对人类的束缚,人们对欧几里德几何体系产生了怀疑,影响到人类产品制造业,则表现为产品形态的非标准化;清除了时间与空间的二元对立,表现了时空统一的状态;歌颂了高度的连续性与流动性。建筑物也像其他人造物一样受这些新的科学理论的影响,开始摆脱规则标准几何形体的枷锁,走向非线性参数化的发展道路。参数化设计植根于软件的发展,发自建筑学对于周边领域或是学科的借鉴; 关键词:非线性建筑;现象学设计方法;生成性参数化设计; 关系构建式参数化设计;脚本设计 全球化经济是当代真实的准则,将所有的东西都变成了商品,所有的地方都变成了市场。过度的媒体文化缩小了天真的或是独特的发明的可能性,吸收了所有的不同和例外。所有的优势都已经被占有过,所有的事情也都被做过,想过,或是规划过。建筑也是如此,大多数的建筑会被层层的建筑规范,区域规划,工业准则,标准化参数,市场需求甚至政治需要所包围,事实上建筑师所拥有的自由是一种已经被限定过的自由。先进的建筑诞生于建筑师终于认识到自己跳不出这种已经被限定过的自由,而所有“创造美好世界”的幻想都只是庸人自扰,于是伴随着名称的变化也伴随着所标榜的“主义”的变化,从“批判”变成了“后批判”(从解构到后解构,从后现代到后后现代)。这种变化实际上代表了一种倒退——因为“后”并不代表“超越”,而仅仅代表“之后”。在当代先进的建筑师中两个最大的力量,“Dutch派”和“Parametric派”,“Dutch派”算是一种简称——代表库哈斯和他的模仿者及追随者们。他们的作品建立在差异的人类特性和弱点之上,喜欢寻找已知社会和系统的漏洞,然后进行反向的设计,并且喜欢用大量的统计学数据和量化的研究来兜售他们机智的结果。而另外一种建筑学的力量可以称为“Parametric派”,或是”Parametric Design”(参数化设计)。 在这里有必要先介绍一下非线性建筑的概念,非线性建筑人们往往忽视最普通的自然现象,比如自然界中的万物都是非规则的形状便是一例。无论植物、生物还是动物,包括人本身在内,其形状没有一个是规则状的。但是,在人类世界中,人造物大部分却都是规则规范的几何形体,建筑更是如此。原因之一可能与人类坚信欧几里德几何理论有关,原因之二也许是因为人类生产能力有限,技术条件不够,因而,依靠仅有的生产技术能力只能制造出简单标准的人造物体。然而上世纪中叶开始,非线性科学理论的不断发明,突破了线性科学对人类的束缚,人们对欧几里德几何体系产生了怀疑,影响到人类产品制造业,则表现为产品形态的非标准化。模糊理论、混沌学、耗散结构理论、涌现理

SolidWorks的参数化功能有多种实现方式

SolidWorks的参数化功能有多种实现方式,本文详细介绍了利用Excel表格驱动SolidWorks模型的方法:通过Excel输入参数,利用Excel表格ActiveX控件、方便的数据计算能力,结合SolidWorks方程式及宏功能,实现对SolidWorks模型尺寸修改及更新。 参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化,使之成为任意调整的参数。对于变量化参数赋予不同数值,就可得到不同大小和形状的零件模型。 用CAD方法开发产品时,产品设计模型的建立速度是决定整个产品开发效率的关键。如果该设计是从概念创意开始,则产品开发初期,零件形状和尺寸有一定模糊性,要在装配验证、性能分析之后才能确定,这就希望零件模型具有易于修改的柔性;如果该设计是改型设计,则快速重用现有的设计数据,不啻为一种聪明的做法。无论哪种方式,如果能采用参数化设计,其效率和准确性将会有极大的提高。 在CAD中要实现参数化设计,参数化模型的建立是关键。参数化模型表示了零件图形的几何约束、尺寸约束和工程约束。几何约束是指几何元素之间的拓扑约束关系,如平行、垂直、相切和对称等;尺寸约束则是通过尺寸标注表示的约束,如距离尺寸、角度尺寸和半径尺寸等;工程约束是指尺寸之间的约束关系,通过定义尺寸变量及它们之间在数值上和逻辑上的关系来表示。 在参数化设计系统中,设计人员根据工程关系和几何关系来指定设计要求。要满足这些设计要求,不仅需要考虑尺寸或工程参数的初值,而且要在每次改变这些设计参数时维护这些基本关系。即将参数分为两类:其一为各种尺寸值,称为可变参数;其二为几何元素间的各种连续几何信息,称为不变参数。参数化设计的本质是在可变参数的作用下,系统能够自动维护所有的不变参数。因此,参数化模型中建立的各种约束关系,正是体现了设计人员的设计意图。 SolidWorks是典型的参数化设计软件,参数化功能非常强大,并且实现方法多种多样。笔者今天介绍一种通过Excel表格对模型参数进行驱动的方法,其特点是充分利用Excel 表格强大的公式计算、直观的参数输入、方便的数据维护功能,来实现产品的参数化、系列化设计。如图1所示Excel表格,展示的是一个压力容器的法兰参数。表中直观地将不同法兰用不同颜色体现,并对应相同颜色块的参数。该参数采用下拉列表的方式,直接选取即可,最后只需要点击右下角的“更新法兰参数”,SolidWorks中的模型便实时得到更新。

风力机设计原理

第二章风力机设计理论 2.1 翼型基本知识 翼型几何参数: 如图所示在风轮半径:处取一宽度为dr的叶素,翼型的气动性能直接与翼型外形有关。通常,翼型外形由下列几何参数确定: (l)翼的前缘: 翼的前头A为一圆头; (2)翼的后缘: 翼的尾部B为尖型; (3)翼弦:翼的前缘左与后缘B的连线称翼的弦,左B的长是翼的弦长 (4)翼的上表面: 翼弦上面的弧面; (5)翼的下表面: 翼弦下面的弧面; (6)翼的最大厚度h: 翼上表面与下表面相对应的最大距离; (7)叶片安装角e: 风轮旋转平面与翼弦所成的角; (8)迎角(攻角)a: 翼弦与相对风速所成的角度; (9)入流角功: 旋转平面与相对风速所成的角。

2.2叶片设计的空气动力学理论 2.2.1贝茨理论 世界上第一个关于风力发电机叶轮叶片接受风能的完整理论是1919年由德国的贝茨(Bee)建立的。贝茨理论的建立,是假定叶轮是“理想”的:全部接受风能(没有轮毂),叶片无限多;对空气流没有阻力;空气流是连续的、不可压缩的;叶片扫掠面上的气流是均匀的;气流速度的方向不论在叶片前或叶片后都是垂直叶片扫掠面的(或称平行叶轮轴线的),这时的叶轮称“理想叶轮”。其计算简图如图。

V1——距离风力机一定距离的上游风速; V ——通过风轮时的实际风速; V2——离风轮远处的下游风速。 风力贝茨理论计算模型: 风作用在风轮上的力可由Euler 理论(欧拉定理) )(12V V SV F -=ρ 风轮所接受的功率为: )(122V V SV FV P -==ρ 经过风轮叶片的风的动能转化: )(2 12221V V SV T -=?ρ 由2和3式得到 221V V V += 因此风作用在风轮叶片上的力F 和风轮输出的功率P 分别为 )(2 1 2221V V S F -=ρ

参数化方法

3.2 设置参数化方法 让所有Vuser都使用相同的数据来运行,对系统造成的压力与实际情况会有所不同。例如,测试一个网站系统时使用了100个Vuser同时进行登录网站后台的并发操作。我们在录制脚本以后没有修改脚本数据信息,所有 Vuser的Session(会话)数据信息都完全一模一样。而此网站系统为了防止黑客的攻击已经禁止一个用户多次登录的系统后台的操作。此时的测试过程将无法展开。为了解决这个问题,让系统更加真实地模拟多用户使用的实际环境,LoadRunner提供了对脚本进行参数化输入的功能。 所谓的脚本参数化,就是针对脚本中的某些常量,定义一个或多个包含数据源的参数来取代,让场景中不同的Vuser在执行相同的脚本时,分别使用参数数据源中的不同数据代替这些常量,从而达到模拟多用户真实使用系统的目的。 3.2.1 参数化定义 如果用户在录制脚本过程中,填写并提交了一些数据(如增加数据库记录等),这些操作都被记录到了脚本中。当多个Vuser运行脚本时,如果对这些数据不加改动直接提交,提交的肯定都是相同记录,非但与实际运行情况不符,还有可能引起冲突。为了模拟更加真实的环境,可以使用动态参数输入的方法。 在用户脚本中引入参数,不仅简化了脚本,还可以使用不同的数值来测试。例如,如果搜索不同名称的产品,仅需要写一个带参数的提交函数。在回放的过程中,传递不同的参数值就可以了。 录制业务流程时,VuGen生成一个由函数构成的Vuser脚本。函数中参数的值是录制期间使用的实际值。例如,在操作Web应用程序时录制了一个Vuser脚本,用于在数据库中搜索标题“UNIX”。VuGen生成下列语句,如图3-10所示。 图3-10 脚本示例 使用多个Vuser和迭代来重播该脚本时,如果不想重复使用相同的值“UNIX”,那么,可以用参数来替换该常量值,如图3-11所示。 图3-11 脚本参数化示例 然后,生成的Vuser使用指定的数据源中的值来替换参数。该数据源可以是一个文件或者内部生成的变量。 参数化包含以下两项任务: (1)在脚本中用参数取代常量值。 (2)设置参数的属性以及数据源。

水化热参数化分析

一.概要 1. 水化热分析 浇筑混凝土时,水泥在水化过程中产生大量热量会使混凝土的温度升高。虽然随时间的推移混凝土的温度会慢慢冷却,但结构各个位置的温度下降速度不均匀,结构不同位置将发生相对温差,此温差会使混凝土发生温度应力。 温度裂缝发生类型 混凝土浇筑初期,因内部温度升高将发生膨胀,但混凝土表面的温度下降较快,相对应变较小,从而使混凝土表面产生拉应力。 混凝土内部不同的温度分布引起的不同的体积变化而导致的应力称为内部约束应力。此类拉应力裂缝主要发生在构件尺寸比较大的结构。 混凝土在高温状态下温度下降会发生收缩,但受到与其接触的已浇筑混凝土或者地基等的约束而产生的拉力,像这样变形受外部边界约束的状态称为外部约束。此类应力主要发生在像墙这样约束度比较大的结构中。 利用温度裂缝指数预测温度裂缝 韩国混凝土规范中使用温度裂缝指数(抗拉强度与发生的温度应力之比)i 值预测是否发生裂缝。 一般采用下面的值。 FEA 程序的水化热分析 水化热分析主要分为热传导分析和热应力分析。. 热传导分析主要计算水泥的水化过程中发热、传导、对流等引起的随时间变化的节点温度。将得到的节点温度作为荷载加载后,计算随时间变化的应力称为热应力分析。 因此通过查看温度分布可以看出输入数据是否有误,如果温度分布没有问题可说明输出的应力结果也是正确的。 2. 水化热参数化分析 水化热分析必须进行反复计算 大体积混凝土的温度裂缝可以利用温度裂缝指数(Crack Ratio, Icr) 来验 算。温度裂缝指数要满足结构的重要 性、功能、环境条件等因素的要求。 温度裂缝指数受水泥的类型、浇筑温度、养生方法等多因素的影响,所以需要对多种条件进行反复分析以找出最佳的浇筑方法。 参数化分析功能 为比较多种条件的分析结果需要建立 多个模型进行分析,分析结束后需要整理大量的分析结果、还要进行结果保存、对比等工作。 通过FEA 的水化热参数化分析功能,可以实现一个模型多种条件分析。可以大大减少单纯繁琐的反复分析过程,从而提高工作效率。 参数化分析的使用方法 首先建立一个基本模型,在基本模型里使用替换变量的方式定义分析工况。下图是把材料作为变量条件的示例,“Case I ”为将混凝土C24变更为C30的工况,“Case II ”为将混凝土C35变更为C40的工况。 | 参数化分析的构成 | 参数化分析里可以考虑的变量 在水化热参数化分析的功能里可以调整的变量有五个,较常用的调整方法具体如下。 ? 施工阶段: 降低浇筑高度缩小各阶段的温度差。浇筑间距过小的话很难 达到分段浇筑的效果,但如果太大分界面会产生较大的温差。. ? 对流边界:对流系数较低时,热量不容易对外流失,可以减少内外温差。 ? 材料:使用弹性模量大的材料时,抗拉强度也较大,可增大裂缝指数。 ? 发热特性:是变量中最为敏感的因素, 定义水化过程中发生的热量。 ? 是否考虑自重:使混凝土产生压应力的荷载,在一定程度上可以减少拉应力,但效果不明显。 温度裂缝指数与裂缝发生几率 | 裂缝指数(i) = 混凝土抗拉强度 发生的温度应力 ? 防止裂缝发生时:1.5 以上 ? 限制裂缝发生时:1.2 ~ 1.5 ? 限制有害裂缝发生时:0.7 ~ 1.2 | 内部约束产生的裂缝(放热时)| | 外部约束产生的裂缝(冷却时)|

“参数化设计”工作流程分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/c312901609.html, “参数化设计”工作流程分析 作者:杨满丰 来源:《中国科技博览》2015年第35期 [关键词]参数化;设计方法;计算机程序;设计 中图分类号:T3 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)35-0333-01 当今在建筑设计、规划设计、景观设计等领域中“参数化设计”已经成为不可不提的设计手段。从城市尺度上的规划设计到单体建筑的形态和表皮设计,从景观规划的场地布局到产品、家具的外观设计,参数化设计这种基于数字化技术的设计方法以极大包容的态度给设计领域带来了一种全新的工作方法与审美选择。本文从设计方案构思层面探讨参数化设计的特点及其工作流程。 一、参数化设计方法的特点 从方案设计层面上理解,参数化设计是指借助数字化技术手段将设计中的诸多要素,依据特定规则进行组织与关联,并获得设计结果的设计方法。参数化设计实际上是关联规则的设计,这个规则决定了一个系统中各要素间的关系和运行方式,给这个系统输入条件变量,系统就会依据规则生成结果。 传统设计方法由于受技术条件的限制通常被限定在以“几何体”为基本形式元素的思维框架内来解决功能问题。参数化设计将关注点转移到寻求设计要素与功能要求的逻辑关系组织上来,使用程序语言来组织设计条件与功能要求间复杂的逻辑关系,制定规则,并推演出结果是参数化设计方法的主要工作思路。计算机程序语言是处理参数化信息的主要技术手段。参数化设计方法从根本上突破了传统设计方法的几何思维限制和人脑计算能力的限制,这种方法可以获得传统设计手段难以表现的形态或形式组织方式。参数化设计方法中,设计师并不是通过设计形式来承载功能,而是通过寻找逻辑关系来设计一个能够推演出结果的系统。 二、参数化设计方法的一般设计过程 1、条件细分 条件细分是参数化设计方法的第一个工作环节。运用参数化设计方法的一个很重要的前提就是充分理解和认可影响设计的因素是复杂的。通过对复杂条件因素的细分,设计师将设计项目各主要条件因素分成足够数量且相对独立的基本单元。它们可以是基本实体单元如砌筑材料,墙、窗户、一个房间等,也可以是一些条件因素,如特定人群的行为、活动、喜好,气候因素,场地条件,人文因素等,细分内容甚至可以是更为抽象的形态构成元素如三维曲面的控制曲线的等。将以上这些与设计相关的各种条件信息,通过分析,找出其中的一种或几种关键

PROE参数化教程

第10章创建参数化模型 本章将介绍Pro/E Wildfire中文版中参数化模型的概念,以及如何在Pro/E Wildfire 中设置用户参数,如何使用关系式实现用户参数和模型尺寸参数之间的关联等内容。 10.1 参数 参数是参数化建模的重要元素之一,它可以提供对于设计对象的附加信息,用以表明模型的属性。参数和关系式一起使用可用于创建参数化模型。参数化模型的创建可以使设计者方便地通过改变模型中参数的值来改变模型的形状和尺寸大小,从而方便地实现设计意图的变更。 10.1.1 参数概述 Pro/E最典型的特点是参数化。参数化不仅体现在使用尺寸作为参数控制模型,还体现在可以在尺寸间建立数学关系式,使它们保持相对的大小、位置或约束条件。 参数是Pro/E系统中用于控制模型形态而建立的一系列通过关系相互联系在一起的符号。Pro/E系统中主要包含以下几类参数: 1. 局部参数 当前模型中创建的参数。可在模型中编辑局部参数。例如,在Pro/E系统中定义的尺寸参数。 2. 外部参数 在当前模型外面创建的并用于控制模型某些方面的参数。不能在模型中修改外部参数。例如,可在“布局”模式下添加参数以定义某个零件的尺寸。打开该零件时,这些零件尺寸受“布局”模式控制且在零件中是只读的。同样,可在PDM系统内创建参数并将其应用到零件中。 3. 用户定义参数 可连接几何的其它信息。可将用户定义的参数添加到组件、零件、特征或图元。例如,可为组件中的每个零件创建“COST”参数。然后,可将“COST”参数包括在“材料清单”中以计算组件的总成本。 ●系统参数:由系统定义的参数,例如,“质量属性”参数。这些参数通常是只读 的。可在关系中使用它们,但不能控制它们的值。 ●注释元素参数:为“注释元素”定义的参数。 在创建零件模型的过程中,系统为模型中的每一个尺寸定义一个赋值的尺寸符号。用户可以通过关系式使自己定义的用户参数和这个局部参数关联起来,从而达到控制该局部参数的目的。

UG建模和参数化建模分析

UG软件的建模与参数化技术分析 (2) 第一章简介 (2) 第二章UG建模分析 (3) 2.1实体建模 (3) 2.2特征建模 (3) 2.3自由形体建模 (4) 2.4实体特征建模 (4) 2.4.1基本体素特征建模 (5) 2.4.2扩展特征建模 (5) 2.4.3成型特征建模 (7) 2.4.4特征操作 (8) 2.5总结 (9) 第三章参数化设计 (10) 3.1参数化设计的定义【7】【8】 (10) 3.2参数化设计的类型 (11) 3.2.1基于特征的参数化设计 (11) 3.2.2基于草图的参数化设计 (13) 3.2.3基于装配的参数化设计 (14) 3.3基于Excel表格的参数化设计【4】【5】 (15) 3.4总结 (18) 参考资料 (19)

UG软件的建模与参数化技术分析 第一章简介 Unigraphics(简称UG)是全球主流MCAD 系统,是计算机辅助设计、辅助制造、辅助工程和产品数据管理(CAD/CAM/CAE/PDM)一体化的软件系统之一,应用十分广泛【1,2】。UG 基于完全的三维实体复合造型、特征建模、装配建模技术,能设计出各种各样复杂的产品模型,并且具有强大的参数化设计功能,能够很好地表达设计意图,易于修改参数化模型。另外UG 提供了完善的二次开发工具,二次开发程序可以建立起与UG 系统的链接,使用户开发的功能与UG 实现无缝集成。利用UG 二次开发技术,用户可以开发专用CAD 系统,满足实际的应用需求。 UG软件是第三代CAD系统的典范,是基于特征建模和基于约束的参数化和变量化的建模方法。为什么说UG为第三代CAD系统?【7】 第一代CAD系统主要用于二维绘图,其技术特征是利用解析几何的方法定义有关点、线、圆等图素。 第二代CAD系统主要是二维交互绘图系统及三维几何造型系统,其发展过程是从计算机辅助绘图到计算机辅助设计,从二维绘图到三维设计,进而到三维集成化设计的过程。在几何造型方面分别采用了三维线框模型、表面模型和实体模型。在实体造型上广泛采用了实体几何构造法(CSG法)和边界表示法(B-rep 法),CSG法即用简单实体(称为体素)通过集合运算交、并、差构造复杂实体的方法;B-rep法即是用物体封闭的边界表面描述物体的方法。 第三代CAD系统在建模方法上出现了特征建模和基于约束的参数化和变量化建模方法,由此出现了各种特征建模系统、二维或三维的参数化设计系统以及两种建模方法互相交叉、互相融合的系统。UG软件中参数化三维设计的核心技术便是特征建模,所以UG软件第三代CAD系统的典范,在接下来的章节将介绍三代建模方法(特征建模)相比较二代CAD的优势。

风力机空气动力学

第三章风力机气动力学 §3.1 总论 风力机功率的产生依赖于转子和风的相互作用。 风由平均风和附加于上的强烈的湍流脉动合成。 风力机的平均功率输出和平均载荷等主要性能由平均气流的气动力决定。周期性的气动力是疲劳载荷源和风力机峰值载荷的一个因素。周期性的气动力可以由切变风、偏轴风(off-axis winds)、转子旋转、由空气紊流和动力学影响诱发的随机脉动力引起。 本章首先关注的是稳态运行的空气动力学现象,关于非稳态空气动力学的复杂现象将在本章结尾简要介绍。 本章为读者提供理解翼型产生功率的背景,以计算一个优化的叶片形状作为设计叶片的起点,对已知翼型特性线和叶型的转子分析其气动性能。 本章的大部分内容详细说明了采用古典分析方法分析水平轴风力机。动量理论和基元叶片理论(blade element theory)构成了片条理论(strip theory)或基元叶片动量理论(BEM)。以此计算转子环形截面的特性,然后通过积分就可以获得整个转子的特性。 内容分为:1、理想风力机的分析(Betz极限) 2、翼型的运行和一般气动力概念 3、重点放在水平轴风力机的经典分析方法和一些应用和例子 §3.2 一维动量理论和贝兹极限 控制体积和理想透平如图,气流通过透平只产生压力不连续,并假设 ●气流均匀,不可压缩,定常流 动 ●气流无磨擦阻力 ●透平具有无限多叶片 ●推力均匀作用在转子叶轮旋转 面上

● 尾流无旋转 ● 转子远上游和远下游静压等于无干扰时环境的静压 设T 为风作用于风力机上的力,由动量定理可知,透平对风的作用力为: 4114()()T mU mU m U U ??? =---=- (3.2.2) 对于稳态流动,14()()AU AU m ρρ==,m 是质量流量,这里ρ是空气密度, A 是横截面,U 是空气速度。 此外,还由理想流体伯努利方程可知: 22 11221122 p U p U ρρ+=+ (3.2.3) 22 33441122 p U p U ρρ+=+ (3.2.4) 因为14p p =,且通过透平的前后速度一样(23U U =)。 由实际作用力223()T A p p =- (3.2.5) 利用3.2.3式和3.2.4式求得23()p p -,将其带入3.2.5式,得到: 222141 ()2 T A U U ρ= - (3.2.6) 从式3.2.2和式3.2.6得到推力值,设质量流量是22A U ,得到: 14 22 U U U += (3.2.7) 定义诱导速度(induction factor )a 为: 12 1 U U a U -= (3.2.8) 21(1)U U a =- (3.2.9) 且 41(12)U U a =-

参数化建模介绍

2:参数化建模介绍 UG标准件开发都是基于标驱动参数化的标准件UG模板部件,因此UG标准件开发的实现,最重要的环节是建立参数化的标准件UG模板部件。在建立参数化标准件UG模板部件过程中要大量地应用到草图、参数化建模、表达式及装配建模等技术。 2.1参数化草图技术在UG标准件开发中的应用 在此部分不再详述草图的功能,介绍一些技巧: 1. 合理地设置草图的放置面,以达到标准件在调用时能够实现自动地装配定位。在此我们一般先建立绝对基准坐标系(Absolute CSYS,位于绝对位置的基准坐标系)或位于绝对工作坐标原点的固定基准面和固定基准轴,然后建立与绝对基准坐标系或过顶基准面呈一定偏置关系的相关基准面,并以此相关基准面作为草图的放置面。 2. 合理运用相关参数点、基准轴和相关基准面,建立标准件的草图定位原点。例如当我们使用相关参数点作为标准件的草图定位原点,只要在标准件管理器中,将相关参数点的坐标值设置为理想的目标值,标准件就能自动装配定位到指定位置。 2.2参数化建模技术在UG标准件开发中的应用 UG虽然支持非参数的标准件开发,但是,如果开发非参数的标准件就失去了其本质意义,因为它不能建立系列规格的零件尺寸标准,不能控制零件的几何及尺寸的变更。在真正意义上的UG标准件开发中,我们必然要使用全参数建模技术,用参数去驱动和控制标准件的结构和尺寸规格,因此在UG标准件开发过程中要具有参数化建模的观点和思想。要实现UG标准件的参数化建模,注意一下细节和技巧。 1. 前期要吃透标准件的特点,根据标准件的特点定义好设计意图、规划好结构设计实现方法、规划主控参数。 2. UG支持在一个部件文件中有多个主体结构体,我们在标准件的开发中一

Maxwell参数化建模和优化分析

Maxwell参数化建模和优化设计 1前言 随着产业升级,各领域工业产品的性能指标需求逐步提高,设计工程师们发现仅依靠理论 和经验难以完成设计任务,在这种情况下借助高性能计算机和专业的仿真设计软件,让“电脑”代替“人脑”从海量的解集中搜寻最优设计方案成为必然趋势,设计工程师正逐渐转变为优化 算法策略的设计者。 以电机设计为例,电机的设计参数众多,同时涉及到多物理场的强耦合,电机工程师面对 的是大规模、高难度的优化设计问题。解决如此复杂的工程问题有两个重要的基础工作:即建 立复杂的参数化几何模型和制定合理的多目标优化策略并高效实施。ANSYS Maxwell作为业界最佳低频电磁场仿真设计软件,提供了多种几何参数化建模的方法,适用于不同复杂程度的工 程问题;同时,借助于ANSYS Workbench平台电磁、结构、流体以及优化模块,可进行电机 多物理场耦合的多变量多目标优化设计,另外借助于ANSYS平台强大的并行、分布式计算能力,工程师可在最短的时间内对复杂优化策略进行分析和验证,快速实现产品迭代创新。本文 将从参数化建模、优化设计两个方面介绍Maxwell的相关功能。 2参数化建模 通常可以将模型的几何参数、材料属性、温度、激励等设计参数设置成变量,当改变变量 的时候,模型会自动更新,以达到参数化模型的目的。参数化模型的优点:对设计参数进行更 改后模型会自动更新,可以快速方便的调整模型;轻松定义和自动创建同一系列的模型;便于 参数分析和优化分析;便于灵敏度分析、统计分析、公差分析等。参数化模型的目的:对于在 校学生可以快速搞清设计参数与性能指标的关系,加深对理论的理解;对于仿真工程师而言缩 短了建模时间、提高工作效率;对于研发工程师是产品优化设计、创新设计的重要基础工作。 Maxwell可以实现的参数化设置如下: ①几何模型参数化; ②激励源/外电路参数化; ③材料属性参数化; ④温度参数化; ⑤网格参数化; ⑥求解设置参数化。 对于ANSYS Maxwell平台的仿真分析,我们可用的几何参数化建模方法大致分为以下八种,

大地测量中不适定问题的正则化解法研究

大地测量中不适定问题的正则化解法研究 摘要:为了解决大地测量中的不适定问题,人们提出了正则化解法,并期望通 过对正则解法的不断研究从而彻底解决大地测量中的不适定问题。论文对大地测 量中不适定问题的正则化解法研究进行详细论述,给相关人士提供参考。 关键词:大地测量;?不适定问题;?正则化解法;?系统误差; 大地测量是一项对地球的相关数据进行测量的活动。大地测量活动的开展不 但可以有效提升地形测图以及工程测量的精准度,同时还可以促进国家空间科学 以及国防建设的发展。此外,随着大地测量的不断深入,人们可以对地壳运动以 及地震等地质活动进行预测,从而降低地震等自然灾害对于人类的危害。然而在 大地测量中,时常会遇到一些不适定问题。例如,测量中所存在的控制网平差、GPS无法快速定位等。这些大地测量中的不适定问题虽然表现形式不同,但却有 着一些相同点。首先,这些不适定问题一般解均不唯一。再者,这些不适定问题 有时还会出现无解的状况。此外,这些不适定问题常常还会出现解不稳定的现象。这些不适定问题的出现严重影响了大地测量的进行与发展,因此,为了解决大地 测量中的不适定问题,对其解决方法进行了深入的研究,并将其逐步演变为正则 化解法。通过正则化解法,可以有效地解决大地测量中的不适定问题,并针对病 态性的算法进行改进,从而促进大地测量的快速发展。 1 推导了大地测量不适定问题解的统一表达 为对大地测量中不适定问题开展正则化解法研究,最初研究推导了大地测量 中不适定问题解的同意表达。旨在分析大地测量中不适定问题常用的一些数学模型,研究表明在该阶段常见的数学模型主要有拟合推估模型、自由网平差模型、 病态模型和半参数模型等。经计算显示,这些数学模型的解可以用某个数学关系 式统一表达,而令研究者所震惊的是这些数学模型都能够在TIKHONOV正则化原 理下推导出。实际推导过程中,为保证计算结果的准确度,研究者要把握好这些 数学模型之间的共性问题,尽可能地分析出他们的个性,求解时既要考虑数学模 型的基本计算理论,又要寻求合适的优化求解方案,以此来深化研究。 2 克服病态性的改进算法研究 在克服病态性的改进算法研究中,从以下3步展开论述:首先,针对一些难 以确定的岭参数,系统会主动选择研究确定的岭参数L曲线。为使L曲线的效果 能够更加清晰地展现出来,该算法研究采用对比法,将L曲线法同传统的岭迹法 相比较,以此来得出全新的结论。其次,研究还提出了克服病态性的两步解法, 需重点研究了两步解法的计算原理和相关数据性质以及相应的计算适应条件等。 同常规的克服病态性改进算法研究方案相比,该方案更为优异。最后,研究提出 了一种新的奇异值修正方案,该方案的核心是将奇异值分为2个部分进行分别修 正处理。实践证明这种方案是很有研究效果的,同其他克服病态性的改进算法相 比该方案的结算结果更为精准。 3 单频GPS快速定位中减弱病态性的新方法研究 本次研究,主要论述了单频GPS快速定位中减弱病态性的新方法,能够在较 短的时间内实现快速GPS定位。为此,首先分析了关于GPS快速定位的矩阵的结 构特性。在正则化原理的前提下,有针对性地提出了以下2种正则化矩阵的构造 方法。利用这2种新的方案,可以在很大程度上减弱传统法矩阵的病态性,利用 较短的时间就可以得出较为准确的结论。为此,对这2种新型的减弱矩阵病态性

参数化设计

参数化设计 目录 概述 参数化设计是Revit Building的一个重要思想,它分为两个部分:参数化图元和参数化修改引擎。Revit Building中的图元都是以构件的形式出现,这些构件之间的不同,是通过参数的调整反映出来的,参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。参数化修改引擎提供的参数更改技术使用户对建筑设计或文档部分作的任何改动都可以自动的在其它相关联的部分反映出来,采用智能建筑构件、视图和注释符号,使每一个构件都通过一个变更传播引擎互相关联。构件的移动、删除和尺寸的改动所引起的参数变化会引起相关构件的参数产生关联的变化,任一视图下所发生的变更都能参数化的、双向的传播到所有视图,以保证所有图纸的一致性,毋须逐一对所有视图进行修改。从而提高了工作效率和工作质量。 参数化设计在CAD中的应用 用CAD方法开发产品时,零件设计模型的建立速度是决定整个产品开发效率的关键。产品开发初期,零件形状和尺寸有一定模糊性,要在装配验证、性能分析和数控编程之后才能确定。这就希望零件模型具有易于修改的柔性。参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化,使之成为任意调整的参数。对于变量化参数赋予不同数值,就可得到不同大小和形状的零件模型。 在CAD中要实现参数化设计,参数化模型的建立是关键。参数化模型表示了零件图形的几何约束和工程约束。几何约束包括结构约束和尺寸约束。结构约束是指几何元素之间的拓扑约束关系,如平行、垂直、相切、对称等;尺寸约束则是通过尺寸标注表示的约束,如距离尺寸、角度尺寸、半径尺寸等。工程约束是指尺寸之间的约束关系,通过定义尺寸变量及它们之间在数值上和逻辑上的关系来表示。 在参数化设计的本质及意义

四种参数化LINK方法(精)

四种参数化link的方法 看了maguschen的两种参数化LINK方法非常受益,另外想出了两种参数化LINK的方法,供大家参考,举一反三同样可以对webedit,webelement等对象进行参数化 第一种:利用 Description 对象For intLoop = 1 to N strText=DataTable.Value(...) Set LinkDesc = Description.Create() LinkDesc ("Text").Value = strText Browser("").Page("").Link(LinkDesc).Click DataTable.GetSheet("").SetNextRow Next 第二种:描述性编程For intLoop = 1 to N strText=DataTable.Value(...) Browser("").Page("").Link("text:=" & strText).Click DataTable.GetSheet("").SetNextRow Next 第三种:利用SetToproperty方法(以sina为例) Step1:录制 Browser("新浪首页").Page("新浪首页").Link("墨尔本北航热招营销硕士").click 此时对象库如图1 Step2:欲点击其他新闻 Browser("新浪首页").Page("新浪首页").Link("北大私募基金/企业上市").Click '点击北大...新闻 Browser("新浪首页").Page("新浪首页").Link("北大私募基金/企业上市").SetTOProperty"text","清华深圳创业板/私募班" Browser("新浪首页").Page("新浪首页").Link("北大私募基金/企业上市").Click

风力机的基本参数与理论

风力发电机风轮系统 2.1.1 风力机空气动力学的基本概念 1、风力机空气动力学的几何定义 (1)翼型的几何参数 翼型 翼型本是来自航空动力学的名词,是机翼剖面的形状,风力机的叶片都是采用机翼或类似机翼的翼型,与翼型上表面和下表面距离相等的曲线称为中弧线。下面是翼型的几何参数图 1)前缘、后缘 翼型中弧线的最前点称为翼型的前缘,最后点称为翼型的后缘。 2)弦线、弦长 连接前缘与后缘的直线称为弦线;其长度称为弦长,用c表示。弦长是很重要的数据,翼型上的所有尺寸数据都是弦长的相对值。 3)最大弯度、最大弯度位置 中弧线在y坐标最大值称为最大弯度,用f表示,简称弯度;最大弯度点的x坐标称为最大弯度位置,用x f表示。 4)最大厚度、最大厚度位置 上下翼面在y坐标上的最大距离称为翼型的最大厚度,简称厚度,用t表示;最大厚度点的x坐标称为最大厚度位置,用x t表示。

5)前缘半径 翼型前缘为一圆弧,该圆弧半径称为前缘半径,用r1表示。 6)后缘角 翼型后缘上下两弧线切线的夹角称为后缘角,用τ表示。 7)中弧线 翼型内切圆圆心的连线。对称翼型的中弧线与翼弦重合。 8)上翼面凸出的翼型表面。 9)下翼面平缓的翼型表面。 (2)风轮的几何参数 1)风力发电机的扫风面积 风轮旋转扫过的面积在垂直于风向的投影面积是风力机截留风能的面积,称为风力机的扫掠面积,下图是一个三叶片水平轴风力机的扫掠面积示意图。 下图是一个四叶片的H型升力垂直轴风力发电机的扫掠面积示意图。 根据前面两表可由所需发电功率估算出风力机所需的扫风面积,例如200W的升力型垂直轴风力发电机工作风速为6m/s,全效率按25%计算所需扫风面积约为6.2m2,如果工作风速为10m/s则所需扫风面积约为1.4m2即可;例如10kW的升力型垂直轴风力发电机工作风速为10m/s,全效率按30%计算所需扫风面积约为56m2,如果工作风速为13m/s则所需扫风面积约为25m2即可。按高风速设计的风力机体积小成本相对低些,但必须用在高风速环境,例如把一台设计风速为10m/s的风力机放在风速为6m/s的环境工作,其功率会下降80%;按风速

卡车三维参数化总布置设计系统

基于Pro/ENGINEER的卡车三维参数化总布置设计系统 摘要:介绍了在建立零部件图形库、底盘参数数据库、底盘设计标准库的基础上,通过Pro/ENGINEER软件进行二次开发建立的集成于Pro/ENGINEER环境下的卡车底盘参数化三维总布置设计系统。该系统的研制在一定程度上实现了卡车底盘的虚拟设计与虚拟开发。详细阐述了系统开发的基本原理和主要方法。 关键词:卡车总布置计算机辅助设计参数化 1 引言 产品设计通常可以分为创新设计和变型设计两类,在机械、汽车行业中,创新设计较少,大量的是变型设计,也就是在原有产品的基础上,按市场需求进行局部换型和调整、重组。变型设计的实现过程可以最大限度地利用企业已有的成熟产品资源,具有很强的灵活性和适应性,这也就要求企业实施平台化战略。 卡车是一种多品种、多系列的产品,新技术、新产品日益广泛的应用使得卡车的底盘的更新和换型周期不断缩短。卡车性能主要取决于底盘,卡车底盘设计制造水平的不断提高是卡车行业赖以发展的基础。同时,底盘作为平台战略的主要对象,它的快速设计与开发对企业产品平台化战略的实施也必将产生积极的作用。 车辆的总布置是整车开发的基础,其水平对整车产品质量和性能起决定性作用。现惯用的是二维平面方法,它要求总布置人员素质要高,必须对产品零部件相当熟悉且总布置工作必须做细,总布置过程当中要基本完成全部部件的布置,

部件设计人员不独立进行部件的布置。这种做法的优点是总布置人员站在整车的高度全局统筹考虑,一般不易发生由于部件之间缺乏沟通造成的干涉等矛盾;缺点是要求总布置人员具有相当丰富的专业知识和经验并且对各种繁杂的产品具有较深入的了解,对零部件掌握程度高,否则由于部件人员介入晚,一旦总布置出现问题极易影响开发进度和质量。 针对汽车总布置的性质和特点,结合企业实际,以大型CAD/CAE/CAM三维软件Pro/ENGINEER为基础进行二次开发,研制了卡车底盘总布置设计系统,同时采用部件设计人员参与部件布置、总布置与部件布置相结合同步进行的开发思路,使该系统操作简单,设计过程直观、高效,适用于轻卡底盘变型设计与开发。 2 Pro/ENGINEER软件 Pro/ENGINEER是美国PTC公司(Parametric Technology Corporation,参数技术公司)开发的三维造型设计系统,它以单一数据、参数化、基于特征、全相关性以及工程数据再利用等改变了传统机械设计的观念,为工业产品设计提供完整的解决方案,成为当今世界机械CAD领域的新标准,广泛应用于造型设计、机械设计、模具设计、加工制造、机构分析、有限元分析及关系数据库管理等各个领域。Pro/ENGINEER复合式建模工具较之纯参数化的系统更灵活和自由,可以有效利用已有的产品模型数据并充分发挥其在新产品设计中的价值,特别是其自顶向下的设计思路,运用Layout和骨架来传递和交流设计意图,大大提高了设计效率。Pro/ENGINEER软件还提供了强大的装配功能,包括定义不同零部件之间的位置约束关系,生成爆炸视图,进行零部件之间的干涉检查,并计算装配体的距离、总重、重心等各种物理属性等。

参数化设计

1.什么是参数化设计 参数化设计是一种建筑设计方法。该方法的核心思想是,把建筑设计的全要素都变成某个函数的变量,通过改变函数,或者说改变算法,人们能够获得不同的建筑设计方案,简单理解为一种可以通过计算机技术自动生成设计方案的方法。 各种建模软件如sketchup、犀牛、Bonzai3d、3dmax 和计算机辅助工具revit 、archicad 这些所谓的BIM,都属于“参数化辅助设计”的范畴,即使用某种工具改善工作流程的工具;这些虽能提高协同效率、减少错误、或实现较为复杂的建筑形体,但却不是真正的参数化设计。真正的参数化设计是一个选择参数建立程序、将建筑设计问题转变为逻辑推理问题的方法,它用理性思维替代主观想象进行设计,它将设计师的工作从“个性挥洒”推向“有据可依”;它使人重新认识设计的规则,并大大提高运算量;它与建筑形态的美学结果无关,转而探讨思考推理的过程。

建筑包括“功能”和“形式”两个大的领域。功能之间的相互作用,国内研究得很多。本科生大概都读过彭一刚写的《建筑空间组合论》。这种建筑空间的组合,实质上是“功能空间”的组合,蕴含着一定的逻辑关系。如果从参数化设计的角度来看,这就已经具备可操作性了。我们可以把一个一个的功能空间定义出来,再把它们之间的逻辑关系定义出来,那么,在符合逻辑关系的条件下,功能空间有多少种组合方法?通过各种参数化设计的软件,我们能够得到许多种答案。但这还没完。 参数化设计可以给你提供许多种复合条件的形式,接下去,你必须进行选择。要么人工选择,要么就再增加新的参数进去,从而逐渐推导出所有条件都满足的那个形式。 说到形式,建筑设计领域还涉及的一个美学的问题。美学问题一方面涉及到传统,另一方面涉及到个人的主观感受,是很难“参数化”的。而参数化设计的终极目标是全要素参数化,现在我们做不到,但坚持朝这个方向努力。 国内的建筑项目,绝大部分遵循先功能后形式的思路,也就是“形式追随功能”的思路,建筑的格局都定了,最后装点一下门面。建筑设计院就像一个个自动售货机,你把建筑用地的条件图和设计费塞进去,它自动吐出来建筑方案。因为容积率等技术经济指标是政府和开发商都已经定好了的,满足了日照标准之后,建筑方案只有很少的几种可能性。不同设计院给出的方案大同小异。如果你拿一本介绍楼盘的书来看,就有这个体会。在容积率和日照条件控制下的参数化设计,就是这个样子。当然,这是一种病态,是低水平的参数化。参数化设计的根本目的在于,用新的软件工程方法来延伸人的思维,让我们有更多的选择的可能。参数化设计的前景之所以被看好,就是因为,所有的变量都是有变化范围的。如果设计师判断,建筑方案哪里有点不舒服,那么他不是直接去修改方案,而是去调节参数。经过新一轮的计算,建筑方案会取得改善。这就触及到建筑空间的生成的较为本质性的问题了。在实际工程的应用中,现在能见得到的案例,基本上是用参数化软件来做建筑立面。但是经常遇到的问题是,控制得不够精细,弄得大面上看着马马虎虎,细节总有违背常理之处。这主要是由于软件不熟造成的吧。随着时间推移,逐渐会改善。我认为在城市规划、区域规划等领域,参数化设计可能更有发挥的空间。最近这几年,可以关注一下城市规划和城市设计领域的参数化设计的进展。 2.参数化设计的两个方面 不论是否应用参数化设计的手段,建筑师和城市规划师都面临两个方面的问题,一是认识现状,二是提出设计方案。在认识现状的这个方面,伦敦大学的比尔·西里尔教授提出了“空间句法”(Space Syntax)的理论。按照我个人的肤浅了解,空间句法就是把建筑空间、城市空间的现状,用数学语言描述出来。数学语言描述出来的东西,可以继续推导,得到了某种数据化的结果。而这些结果是有意义的,可以被理解的,建筑师和城市规划师可以把这些结果直接翻译成建筑空间。空间句法的方法,对建筑师来说,就是“参数化理解”,或者“参数化认知”。但是建筑学作为一个艺术学科,从根本上来讲,具有反对理性,反对逻辑的基因。美学理论里面不是有一句,说,There is no debate for taste, 艺术品位是无从探讨的,无法用逻辑的推理来得到正确的东西。艺术的法则是不同于逻辑的法则的。所以著名的建筑学者王鲁民教授就说,他很难理解现在参数化这样的时髦学问,“看不懂”,并且“很愿意与之保持相当的距离”。这也就印证了法国哲学家波德里亚所说的,参数化设计等

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