运用代理模型的超低温阀优化设计

作者：方宇豪; 王守真; 王帅; 王林涛

来源：现代机械, 2022, (06): 26-32.

DOI：10.13667/j.cnki.52-1046/th.2022.06.004

• 超低温阀
• 有限元
• 热固耦合
• 代理模型
• 减阻优化

超低温阀门在LNG与液氮的储存与运输中发挥着至关重要的作用，对于它的设计和研究也在不断地提高。由于其工作环境特殊、工况复杂等特点，按照以往的经验进行设计，并不能很好的适应工作，可能会产生密封不严、热应力集中造成变形不均、流阻过大等问题，因此需要对其进行结构优化。同时，有限元方法的计算复杂性，会带来耗费的计算资源多，计算时间长等问题。对此，先建立参数化模型，接着进行有限元分析来得到密封比压、流阻等约束和目标，然后运用代理模型方法来代替有限元模型进行结构减阻优化，建立优化数学表达式并在满足约束条件的前提下通过全局寻优算法搜索最优解。最终，流阻系数减少了22.3%,代理模型与仿真结果的最大相对误差为2.77%,优化结果好且准确度高。

• 单位
  大连理工大学; 大连船用阀门有限公司