[發明專利]一種航空發動機多管路布局優化方法及系統

在審

• 申請號: 202011173883.8
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112364450A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 于嘉鵬;袁鶴翔;馬輝;費強;潘乃康
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/27;G06T17/00;G06F111/06;G06F113/20
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

1.一種航空發動機多管路布局優化方法，其特征在于，包括：

S1、獲取航空發動機模型中管路的端點坐標和發動機表面附件的包圍盒，并將所述端點坐標和包圍盒底面坐標投影至平面，獲取敷設空間二維簡化圖；

所述管路由多個管段組成；

S2、針對所述敷設空間二維簡化圖，獲取所述敷設空間二維簡化圖中管路的初始路徑；

S3、根據所述敷設空間二維簡化圖中管路的初始路徑，對所述敷設空間二維簡化圖中管路進行分組，獲取多個管路組；

S4、將所述多個管路組進行排序，獲取第一集合；

所述第一集合中包括具有排列次序的多個管路組；

S5、針對第一集合中的任一管路組，進行管路路徑規劃獲取管路最優路徑組合；

S6、根據所述管路最優路徑組合，對各管路之間進行并行處理，獲取管路最終最優路徑；

S7、根據所述管路最終最優路徑，獲取與所述管路最終最優路徑對應的三維模型。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：

根據與公式(1)相應的投影方式，將所述管路的端點坐標和包圍盒底面坐標投影至平面；

其中，ρ為管路的起始點或包圍盒底面端點所對應的柱坐標的徑向距離分值；

θ為管路的起始點或包圍盒底面端點所對應的柱坐標的角度值；

Z為管路的起始點或包圍盒底面端點所對應的柱坐標的高度值；

x、y對應各點投影后的平面坐標。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括:

針對所述敷設空間二維簡化圖，采用預先設定的差分進化算法確定基于二維平面的各管路的初始路徑，其中所述預先設定的差分進行算法中的評價函數為：

其中，L_i為管路中第i段管段的長度；

N為管路中管段的段數；

α_i為管路中第i個管段與第i+1個管段的夾角；

ω₁第一預先設定的權重；

ω₂第二預先設定的權重；

P為預先設定的管路與平面障礙物干涉的懲罰項。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：

采用公式(3)獲取各管路的初始路徑間的差異度值，并基于所述差異度值并對全部管路進行聚類分組，獲取多個管路組；

其中，每一管路組包括多個管路；

公式(3)：

其中δ為任意兩個管路的初始路徑間的差異度值；

L_coin1為所述任意兩個管路中的任一管路的初始路徑各段在任意兩個管路中的另一管路的初始路徑各段投影后的總重合長度；

L_coin2為所述任意兩個管路中的另一管路的初始路徑各段在所述任意兩個管路中的任一管路的初始路徑各段投影后的總重合長度；

L_path1為所述任意兩個管路中的任一管路的初始路徑的總長度；

L_path2為所述任意兩個管路中的任一管路的初始路徑的總長度；

ED_i為一條管段端點與其在另一條管段投影點的距離；

M為有效投影點的個數；其中有效投影點為投影點位于被投影管段上的投影點；

K為預先設定的常數。