航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2010年
6期
1141-1148
,共8页
梁煜%程小全%郦正能%向锦武
樑煜%程小全%酈正能%嚮錦武
량욱%정소전%역정능%향금무
Pareto原则%试验设计%Kriging模型%气动布局%参数匹配
Pareto原則%試驗設計%Kriging模型%氣動佈跼%參數匹配
Pareto원칙%시험설계%Kriging모형%기동포국%삼수필배
将Kriging代理模型和Pareto遗传算法引入气动外形平面参数匹配设计中,提出一种基于代理模型的多目标平面参数匹配设计方法.将拉丁超立方试验设计用于平面参数筛选,确定出参数匹配方案库;基于方案库的计算流体力学(CFD)分析结果构建Kriging气动代理模型;将Kriging模型替代CFD分析,用于气体布局参数匹配优化设计,提高了设计效率并保证了可信度;通过Pareto遗传算法优化解决多点设计要求下气动布局参数匹配问题,一次性给出参数匹配方案的最优解集,从Pareto前沿中根据设计偏向选择气动布局最佳匹配方案.以典型的双后掠布局平面参数多点匹配优化设计问题作为算例,研究结果表明:Kriging气动代理模型与实际CFD分析结果的误差均小于5%,满足精度要求;根据不同设计偏向,选择了3种参数匹配Pareto优化方案,与原样本方案相比超声速阻力减小6.0%~12.8%,跨声速升阻比增加0.01%~3.40%,证明了匹配设计方法的有效性;通过试验设计的Pareto分析与主、交互效应分析,获得了气动布局平面参数对气动性能影响的定量关系,能够为参数匹配设计提供依据.所提出的平面参数匹配设计方法可应用于其他常规与非常规气动布局型式.
將Kriging代理模型和Pareto遺傳算法引入氣動外形平麵參數匹配設計中,提齣一種基于代理模型的多目標平麵參數匹配設計方法.將拉丁超立方試驗設計用于平麵參數篩選,確定齣參數匹配方案庫;基于方案庫的計算流體力學(CFD)分析結果構建Kriging氣動代理模型;將Kriging模型替代CFD分析,用于氣體佈跼參數匹配優化設計,提高瞭設計效率併保證瞭可信度;通過Pareto遺傳算法優化解決多點設計要求下氣動佈跼參數匹配問題,一次性給齣參數匹配方案的最優解集,從Pareto前沿中根據設計偏嚮選擇氣動佈跼最佳匹配方案.以典型的雙後掠佈跼平麵參數多點匹配優化設計問題作為算例,研究結果錶明:Kriging氣動代理模型與實際CFD分析結果的誤差均小于5%,滿足精度要求;根據不同設計偏嚮,選擇瞭3種參數匹配Pareto優化方案,與原樣本方案相比超聲速阻力減小6.0%~12.8%,跨聲速升阻比增加0.01%~3.40%,證明瞭匹配設計方法的有效性;通過試驗設計的Pareto分析與主、交互效應分析,穫得瞭氣動佈跼平麵參數對氣動性能影響的定量關繫,能夠為參數匹配設計提供依據.所提齣的平麵參數匹配設計方法可應用于其他常規與非常規氣動佈跼型式.
장Kriging대리모형화Pareto유전산법인입기동외형평면삼수필배설계중,제출일충기우대리모형적다목표평면삼수필배설계방법.장랍정초립방시험설계용우평면삼수사선,학정출삼수필배방안고;기우방안고적계산류체역학(CFD)분석결과구건Kriging기동대리모형;장Kriging모형체대CFD분석,용우기체포국삼수필배우화설계,제고료설계효솔병보증료가신도;통과Pareto유전산법우화해결다점설계요구하기동포국삼수필배문제,일차성급출삼수필배방안적최우해집,종Pareto전연중근거설계편향선택기동포국최가필배방안.이전형적쌍후략포국평면삼수다점필배우화설계문제작위산례,연구결과표명:Kriging기동대리모형여실제CFD분석결과적오차균소우5%,만족정도요구;근거불동설계편향,선택료3충삼수필배Pareto우화방안,여원양본방안상비초성속조력감소6.0%~12.8%,과성속승조비증가0.01%~3.40%,증명료필배설계방법적유효성;통과시험설계적Pareto분석여주、교호효응분석,획득료기동포국평면삼수대기동성능영향적정량관계,능구위삼수필배설계제공의거.소제출적평면삼수필배설계방법가응용우기타상규여비상규기동포국형식.