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席光等提出了近似模型方法在叶轮机械气动优化设计中的应用 [15] 。 近似模型的建立过程主要包括 : ( 1 )选择试验设计方法并布置样本点 , 在样本点上产生设计变量和设计目标对应的样本数据;( 2 )选择模型函数来表示上面的样本数据;( 3 )选择某种方法 , 用上面的模型函数拟合样本数据,建立近似模型。以上每一步选择不同的方法或者模型,就相应产生了各种不同的近似模型方法。该方法不仅有利于更准确地洞察设计量和设计目标之间的关系,而且用近似模型来取代计算费时的评估目标函数的计算分析程序,可以为工程优化设计提供快速的空间探测分析工具,降低了计算成本。 在气动优化设计过程中,用该模型取代耗时的高精度的计算流体动力学分析 , 可以加速设计过程 , 降低设计成本。基于统计学理论提出的近似模型方法,有效地平衡了基于计算流体动力学分析的叶轮机械气动优化设计中计算成本和计算精度这一对矛盾。该近似模型方法在试验设计方法基础上,将响应面方法、 Kriging 方法和人工神经网络技术成功地应用于叶轮机械部件的优化设计中,在离心压缩机叶片扩压器、叶轮和混流泵叶轮设计等问题中得到了成功应用 , 展示了广阔的工程应用前景。目前,席光课题组已经建立了离心压缩机部件及水泵叶轮的优化设计系统,并在工程设计中发挥了重要作用。
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