宇航学报
宇航學報
우항학보
JOURNAL OF ASTRONAUTICS
2011年
7期
1435-1444
,共10页
飞行器概念设计%升力体%类型函数/形状函数%代理模型%多目标优化%气动外形优化
飛行器概唸設計%升力體%類型函數/形狀函數%代理模型%多目標優化%氣動外形優化
비행기개념설계%승력체%류형함수/형상함수%대리모형%다목표우화%기동외형우화
面向飞行器概念设计提出了一种将类型函数/形状函数变换技术与代理模型技术及全局优化算法相结合,实现升力体外形多目标优化的设计策略.类型函数/形状函数变换技术能够通过调整少量尺寸参数或类型函数/形状函数控制参数衍生出多种设计构型.选用最优拉丁超立方抽样完成实验设计,将径向基函数作为近似方法构建代理模型,并通过序贯采样后验策略改善代理模型拟合优度.在Ma 6,迎角20°设计点处搭建了升力体简化外形的气动分析代理模型.应用NSGA -Ⅱ多目标遗传算法实现了以升阻比和容积利用率最大化为目标的折衷优化,得到包含一系列改进设计方案的Pareto -解集,其中,各构型目标响应相对实际分析值误差均在6.1％以内,表明该方法既可以通过代理模型大幅提升设计效率,降低应用全局优化算法的计算复杂度,又能够得到满足概念设计精度需要的设计方案,有利于概念设计中定量高效地实现多个设计目标的折衷优化,明确飞行器外形修改方向.
麵嚮飛行器概唸設計提齣瞭一種將類型函數/形狀函數變換技術與代理模型技術及全跼優化算法相結閤,實現升力體外形多目標優化的設計策略.類型函數/形狀函數變換技術能夠通過調整少量呎吋參數或類型函數/形狀函數控製參數衍生齣多種設計構型.選用最優拉丁超立方抽樣完成實驗設計,將徑嚮基函數作為近似方法構建代理模型,併通過序貫採樣後驗策略改善代理模型擬閤優度.在Ma 6,迎角20°設計點處搭建瞭升力體簡化外形的氣動分析代理模型.應用NSGA -Ⅱ多目標遺傳算法實現瞭以升阻比和容積利用率最大化為目標的摺衷優化,得到包含一繫列改進設計方案的Pareto -解集,其中,各構型目標響應相對實際分析值誤差均在6.1％以內,錶明該方法既可以通過代理模型大幅提升設計效率,降低應用全跼優化算法的計算複雜度,又能夠得到滿足概唸設計精度需要的設計方案,有利于概唸設計中定量高效地實現多箇設計目標的摺衷優化,明確飛行器外形脩改方嚮.
면향비행기개념설계제출료일충장류형함수/형상함수변환기술여대리모형기술급전국우화산법상결합,실현승력체외형다목표우화적설계책략.류형함수/형상함수변환기술능구통과조정소량척촌삼수혹류형함수/형상함수공제삼수연생출다충설계구형.선용최우랍정초립방추양완성실험설계,장경향기함수작위근사방법구건대리모형,병통과서관채양후험책략개선대리모형의합우도.재Ma 6,영각20°설계점처탑건료승력체간화외형적기동분석대리모형.응용NSGA -Ⅱ다목표유전산법실현료이승조비화용적이용솔최대화위목표적절충우화,득도포함일계렬개진설계방안적Pareto -해집,기중,각구형목표향응상대실제분석치오차균재6.1％이내,표명해방법기가이통과대리모형대폭제승설계효솔,강저응용전국우화산법적계산복잡도,우능구득도만족개념설계정도수요적설계방안,유리우개념설계중정량고효지실현다개설계목표적절충우화,명학비행기외형수개방향.
