[发明专利]基于变量耦合与软件集成的CFRP导流罩一体化设计方法

权利要求书

1.一种基于变量耦合与软件集成的CFRP导流罩一体化设计方法，其特征在于，包括：

对设计变量进行变量耦合操作；

在SIEMENS NX中进行几何建模，并将建立的几何模型传递到CFD中；

在ICEM CFD中对所述几何模型进行气动网格划分；

在ANSYS FLUENT中对划分后的气动网格进行流动求解，以计算所述导流罩的表面流场；

在APDL中对零件内部的CFRP铺层进行建模，并通过初始铺层设计，编写遗传算法优化铺层角度；

在APDL中进行结构有限元建模，并调用ANSYS对模型进行分析。

2.根据权利要求1所述的基于变量耦合与软件集成的CFRP导流罩一体化设计方法，其特征在于，所述对设计变量进行变量耦合操作包括：

将所述设计变量划分为公有变量和私有变量；

对所述私有变量和公有变量进行变量耦合操作。

3.根据权利要求1所述的基于变量耦合与软件集成的CFRP导流罩一体化设计方法，其特征在于，

在SIEMENS NX中根据NURBS曲线建立所述几何模型，其中，通过以下公式生成所述NURBS曲线：

其中，P_i为给定空间的第i-1个控制顶点，ω_i为权因子，N_i，p(u)为在非周期节点矢量U上的p次B样条基函数，其中，U＝{a，…a，u_p+1，…，u_m-p-1，b，…，b}。

4.根据权利要求1所述的基于变量耦合与软件集成的CFRP导流罩一体化设计方法，其特征在于，所述在ICEM CFD中对所述几何模型进行气动网格划分包括：

导入所述几何模型；

创建流体域并定义边界表面；

划分计算域，并设置间距参数；

生成所述气动网格；

导出所述气动网格到msh文件中。

5.根据权利要求1所述的基于变量耦合与软件集成的CFRP导流罩一体化设计方法，其特征在于，

将ANSYS FLUENT15.0作为流动求解器对所述划分后的气动网格进行流动求解。

6.根据权利要求1所述的基于变量耦合与软件集成的CFRP导流罩一体化设计方法，其特征在于，

通过MATLAB在不打开ANSYS的情况下自动调用ANSYS，以使ANSYS后台运行，以对所述模型进行分析。

7.根据权利要求1所述的基于变量耦合与软件集成的CFRP导流罩一体化设计方法，其特征在于，所述遗传算法的优化操作包括：

依次经过选择算法、交叉算法、变异算法、重组算法操作，以实现遗传优化。

8.根据权利要求1所述的基于变量耦合与软件集成的CFRP导流罩一体化设计方法，其特征在于，

所述导流罩为风力发电机的导流罩。