| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 长短叶片混流式转轮研究概况及发展 | 第9-10页 |
| 1.3 多学科设计优化（MDO）研究进展 | 第10-13页 |
| 1.3.1 国外MDO研究发展 | 第11-12页 |
| 1.3.2 国内MDO研究发展 | 第12页 |
| 1.3.3 MDO的开发软件 | 第12-13页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第13-14页 |
| 2 转轮叶片几何建模 | 第14-22页 |
| 2.1 参数化建模方法 | 第14页 |
| 2.2 贝塞尔曲线拟合 | 第14-16页 |
| 2.2.1 贝塞尔曲线在流体机械中的应用 | 第14-15页 |
| 2.2.2 翼型骨线拟合示意 | 第15-16页 |
| 2.3 基于UG的叶片参数化 | 第16-21页 |
| 2.3.1 UG软件二次开发 | 第16-17页 |
| 2.3.2 基于UG二次开发的某活动导叶建模 | 第17-18页 |
| 2.3.3 混流式转轮短叶片的参数化建模 | 第18-21页 |
| 2.4 本章小结 | 第21-22页 |
| 3 数值计算方法 | 第22-28页 |
| 3.1 控制方程 | 第22页 |
| 3.2 控制方程的离散和求解 | 第22-23页 |
| 3.3 湍流数值模拟方法及模型 | 第23-26页 |
| 3.3.1 湍流数值模拟方法 | 第23-24页 |
| 3.3.2 湍流模型 | 第24-26页 |
| 3.4 网格生成技术 | 第26-27页 |
| 3.5 结构强度理论 | 第27页 |
| 3.6 本章小结 | 第27-28页 |
| 4 优化系统及多目标优化算法介绍 | 第28-40页 |
| 4.1 参数化建模模块 | 第28-29页 |
| 4.2 CFD计算模块 | 第29-30页 |
| 4.3 有限元强度计算模块 | 第30页 |
| 4.4 多学科耦合信息传递 | 第30-31页 |
| 4.5 优化系统模块的实现 | 第31-33页 |
| 4.6 多目标优化算法 | 第33-36页 |
| 4.6.1 多目标遗传算法 | 第34-36页 |
| 4.6.2 NSGA-II非支配排序遗传算法 | 第36页 |
| 4.7 超传递近似 | 第36-38页 |
| 4.8 本章小结 | 第38-40页 |
| 5 Francis99水轮机转轮短叶片多学科优化设计 | 第40-76页 |
| 5.1 几何模型及基本参数 | 第40-41页 |
| 5.2 网格划分及求解设置 | 第41-44页 |
| 5.2.1 流体域网格划分及求解设置 | 第41-44页 |
| 5.2.2 有限元网格划分及求解设置 | 第44页 |
| 5.3 基于NSGA-II多目标遗传算法的优化过程 | 第44-66页 |
| 5.3.1 小流量工况优化 | 第44-52页 |
| 5.3.2 最优工况优化 | 第52-58页 |
| 5.3.3 大流量工况优化 | 第58-66页 |
| 5.4 优化几何的比较 | 第66-74页 |
| 5.4.1 流场性能分析 | 第66-70页 |
| 5.4.2 结构性能分析 | 第70-72页 |
| 5.4.3 基于超传递近似法的加权分析 | 第72-74页 |
| 5.5 本章小结 | 第74-76页 |
| 6 总结与展望 | 第76-78页 |
| 6.1 总结 | 第76页 |
| 6.2 展望 | 第76-78页 |
| 致谢 | 第78-80页 |
| 参考文献 | 第80-85页 |