检索结果-内蒙古大学图书馆

空气动力学学报 2006年第2期24卷 169-174页

作者：何开锋钱炜祺刘刚许勇黄勇西北工业大学航空学院陕西西安710072 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

针对典型的翼身组合体飞行器构型,对飞行器气动隐身一体化设计的具体实现方法进行了探索。通过采用面元法计算飞行器气动性能,采用物理光学方法来计算其雷达散射截面积,实现了基于遗传算法的飞行器气动性能与隐身性能两个目标函数之间... 详细信息

针对典型的翼身组合体飞行器构型,对飞行器气动隐身一体化设计的具体实现方法进行了探索。通过采用面元法计算飞行器气动性能,采用物理光学方法来计算其雷达散射截面积,实现了基于遗传算法的飞行器气动性能与隐身性能两个目标函数之间的折衷与优化。并在此基础上建立了上述算法的并行处理方法;提出了旨在提高优化计算效率的响应面方法,在响应面方法中,响应函数模型分别采用了神经网络模型和模糊逻辑模型来进行构造,对设计算例均得出了比较好的优化设计计算结果。

关键词：气动隐身一体化设计多目标优化遗传算法响应面方法神经网络模糊逻辑

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基于流体力学和电磁学方程数值求解的飞行器气动隐身一体化设计

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空气动力学学报 2009年第2期27卷 180-185页

作者：何开锋钱炜祺陈坚强郭勇颜西北工业大学航空学院陕西西安710072 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

介绍了基于流体力学和电磁学方程数值求解的飞行器气动隐身一体化设计方法。首先介绍了精度相对较高的飞行器气动和隐身特性数值计算方法,即,对于气动性能计算,求解的是结构网格上的NS方程加BL代数湍流模式;对于隐身特性计算,是用时域... 详细信息

介绍了基于流体力学和电磁学方程数值求解的飞行器气动隐身一体化设计方法。首先介绍了精度相对较高的飞行器气动和隐身特性数值计算方法,即,对于气动性能计算,求解的是结构网格上的NS方程加BL代数湍流模式;对于隐身特性计算,是用时域有限体积法来求解电磁学微分方程以获取RCS值。由于采用了高精度的数值方法,优化时单一设计点的气动性能计算和隐身性能计算变得较为耗时,因此在进行多目标遗传算法优化时本文采用了一种"少量样本计算+Kriging响应面模型建模"的优化策略。针对某类似X-47飞行器的一体化设计算例计算表明,上述设计方法是可行的,实现了优化设计中引入高精度的性能分析方法,有望提高优化结果的可信度。

关键词：气动隐身一体化设计多目标优化遗传算法 Kriging响应面方法

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非圆截面弹体气动隐身一体化设计方法

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北京航空航天大学学报 2009年第10期35卷 1268-1272页

作者：楚亮马东立刘忠铁北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

从非圆截面弹体气动和隐身设计要求出发,根据多目标优化的基本概念,将Pareto方法与遗传优化搜索相结合,采用了联赛式选择复制算子、小生境技术和Pareto解集过滤器技术使解集具有较好分布特性,并在此基础上应用了旨在提高优化计算效率的... 详细信息

从非圆截面弹体气动和隐身设计要求出发,根据多目标优化的基本概念,将Pareto方法与遗传优化搜索相结合,采用了联赛式选择复制算子、小生境技术和Pareto解集过滤器技术使解集具有较好分布特性,并在此基础上应用了旨在提高优化计算效率的响应面方法.通过采用基于N-S方程的数值求解方法计算弹体气动性能,采用物理光学法和物理绕射理论来计算其雷达散射截面积,实现了基于Pareto遗传算法的非圆截面弹体气动与隐身两个目标函数间的折衷与优化,取得了较好的优化设计结果.

关键词：非圆截面弹体气动隐身一体化设计 Pareto遗传算法响应面法

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考虑进排气系统的飞行器气动隐身一体化设计研究

考虑进排气系统的飞行器气动隐身一体化设计研究

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作者：张祺忻南京航空航天大学

学位级别：硕士

气动性能与隐身性能是军用飞行器设计中的两个重要设计目标,分别影响着飞行器的作战能力和生存能力,飞行器气动隐身一体化设计是未来高隐身飞行器设计的关键技术之一。飞行器内流与外流特性均对飞行器的气动性能与隐身性能存在一定程度... 详细信息

气动性能与隐身性能是军用飞行器设计中的两个重要设计目标,分别影响着飞行器的作战能力和生存能力,飞行器气动隐身一体化设计是未来高隐身飞行器设计的关键技术之一。飞行器内流与外流特性均对飞行器的气动性能与隐身性能存在一定程度的影响,在以外流特性及隐身性能为考虑的飞行器总体外形设计的基础上,进排气系统作为飞行器内流的主要组成部分,其气动性能直接影响发动机的工作能力,且其布局形式也对飞行器整体气动性能产生影响;同时,作为飞行器机体凸结构中的主要腔体部位,是整机雷达散射截面和红外辐射的主要来源,对飞行器的生存能力有着重要的影响。如何针对高隐身需求,开展考虑进排气系统的飞行器内外流一体化气动隐身设计优化是现代高隐身飞行器设计研究的重要课题。本文基于建模软件二次开发技术,结合复杂变截面进气道生成原理及方法,推广至喷管内通道的生成,建立了全机、进气道及喷管几何参数化建模方法并程序实现,通过耦合发展的一维发动机模型,建立了飞机内外流一体与发动机参数匹配的气动数值模拟方法和模型,对比研究了雷达散射截面的数值模拟方法,采用DOE及代理模型等方法进行了机身的气动隐身一体化优化设计,在此基础上,进行了进气道鼓包、内通道以及喷管几何参数的影响分析,并基于此进行了进气道及喷管的气动隐身一体化优化,结果表明,气动-隐身一体化优化方案的气动及隐身性能均有较好的提升。本文研究的进排气系统结合全机内外流一体化的气动隐身设计方法将较好的应用于复杂进排气系统结合全机的多目标优化中,达到周期短、开发成本低的效果,契合飞行器现代设计的需求,有工程应用价值。

关键词：参数化建模一维发动机模型内外流一体化设计进排气系统设计气动隐身一体化设计

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遗传算法在飞行器气动隐身一体化设计中的应用

遗传算法在飞行器气动隐身一体化设计中的应用

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中国航空学会飞行力学与飞行试验学术交流会

作者：钱炜祺许勇刘刚何开锋中国空气动力研究与发展中心计算空气动力学研究所(四川绵阳)

本文对飞行器气动隐身一体化设计的具体实现方法进行了初步探索,给出了一典型的翼身组合体外形飞行器的设计算例,并对一体化设计的并行处理进行了简要介绍.

关键词：飞行器气动隐身一体化设计多目标优化翼身组合体遗传算法

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飞行器气动隐身一体化设计方法研究

飞行器气动隐身一体化设计方法研究

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近代空气动力学研讨会

作者：何开锋钱炜祺刘刚许勇中国空气动力研究与发展中心计算空气动力学研究所中国空气动力研究与发展中心计算空气动力学研究所中国空气动力研究与发展中心计算空气动力学研究所中国空气动力研究与发展中心计算空气动力学研究所

针对典型的翼身组合体飞行器构型,对飞行器气动隐身一体化设计的具体实现方法进行了探索。通过采用面元法计算飞行器气动性能,采用物理光学方法来计算其雷达散射截面积,实现了基于遗传算法的飞行器气动性能与隐身性能两个目标函数之间的折中与优化。并在此基础上建立了上述算法的并行处理方法;提出了旨在提高优化计算效率的响应面方法,在响应面方法中,响应函数模型分别采用了神经网络模型和模糊逻辑模型来进行构造,对设计算例均得出了比较好的优化设计计算结果。

关键词：气动隐身一体化设计多目标优化遗传算法响应面方法神经网络模糊逻辑

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翼身组合体气动隐身一体化设计初步研究

翼身组合体气动隐身一体化设计初步研究

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第十二届全国计算流体力学会议

作者：钱炜祺许勇刘刚何开锋中国空气动力研究与发展中心计算空气动力学研究所中国空气动力研究与发展中心计算空气动力学研究所中国空气动力研究与发展中心计算空气动力学研究所中国空气动力研究与发展中心计算空气动力学研究所

本文是对飞行器气动隐身一体化设计的具体实现方法进行了初步探索,通过采用面元法计算气动性能,采用物理光学方法来计算雷达散射截面积,实现了基于遗传算法的气动性能与隐身性能两个目标之间的折衷与优化。并给出了一典型的翼身组合体... 详细信息

本文是对飞行器气动隐身一体化设计的具体实现方法进行了初步探索,通过采用面元法计算气动性能,采用物理光学方法来计算雷达散射截面积,实现了基于遗传算法的气动性能与隐身性能两个目标之间的折衷与优化。并给出了一典型的翼身组合体外形飞行器的设计算例。

关键词：气动隐身一体化设计多目标优化翼身组合体遗传算法

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飞行器外形优化设计方法及多输出代理模型研究

飞行器外形优化设计方法及多输出代理模型研究

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作者：朱新奇西北工业大学

学位级别：博士

飞行器外形对飞行器的综合性能有着重要影响。随着对飞行器性能需求的不断提高,对外形设计方法也提出了越来越高的要求。现阶段的飞行器外形优化设计方法还存在一些需要提升和改进的方面:1)优化搜索算法的性能决定了优化效率和最终结果... 详细信息

飞行器外形对飞行器的综合性能有着重要影响。随着对飞行器性能需求的不断提高,对外形设计方法也提出了越来越高的要求。现阶段的飞行器外形优化设计方法还存在一些需要提升和改进的方面:1)优化搜索算法的性能决定了优化效率和最终结果的优劣,而常用优化搜索算法性能受其参数设置影响较大,只有针对优化问题特征设置的合适参数才能得到较好的优化结果。但是工程优化问题较为多样,特征较难确定,从而为处理工程优化问题带来了困难;2)基于代理模型的加点优化方法性能受样本分布的影响较大,且较难平衡全局搜索和局部搜索之间的关系;3)传统的多目标优化算法的搜索目标为整个Pareto前缘,但是设计者感兴趣的往往只是Pareto前缘上符合其偏好的某个部分;4)工程优化问题中会遇到输出之间具有相关关系的多输出预测问题,使用传统的单输出代理模型进行处理计算量较大,且由于没有考虑输出之间的相关关系,容易造成预测精度的损失。围绕上述问题,本文对飞行器外形优化设计方法和多输出代理模型进行了研究。首先研究了飞行器外形优化设计所需要的支撑技术和方法,为构建相应的优化设计平台奠定了基础,然后对单目标优化方法及基于代理模型的加点优化方法、多目标优化方法及考虑偏好的多目标优化方法,以及多输出最小二乘支持向量回归机方法及其在飞行器外形优化设计领域的应用进行了深入研究,并提出了相应的解决方案,为基于代理模型的优化设计方法在工程中的应用提供了新的思路。本文的主要研究内容如下:1.针对单目标优化方法参数设置困难和加点优化方法难以兼顾全局和局部搜索的问题,本文提出了一种具有更优性能的改进单目标优化方法,以及一种新的通用代理模型加点优化方法。首先使用具有不同特点的测试函数对三种常用单目标优化算法的性能进行了测试,发现差分进化算法(DE)性能较好,但是其性能受参数设置的影响较大。本文提出了一种改进的DE算法,减小了参数设置对算法性能的影响并改进了算法的收敛性。然后,在对常用代理模型方法研究的基础上,推导了它们预测公式的统一数学形式。针对加点优化方法,本文总结了优化问题中全局最优解处函数值、一阶导数和二阶导数需要满足的条件,然后结合代理模型的统一形式,提出了一种通用的一步法加点框架。该框架可以使用任何具有上述统一形式的代理模型,从而便于利用不同代理模型的特点提高优化效率。通过对本文提出的通用一步法框架的分析,发现其全局探索能力较强,局部搜索能力较弱。为了改善其性能,本文提出了基于一步法和两步法的混合加点方法,使得算法可以兼顾全局和局部搜索,并使用函数和气动算例验证了方法的有效性。2.针对多目标优化算法的参数设置和设计者偏好问题,本文提出了基于局部坐标系的交叉算子并应用于MOEA/D-DE算法,提高了算法性能的鲁棒性;提出了一种考虑设计者偏好的多目标优化算法。首先使用19个具有不同特征的测试函数对三种常用多目标优化算法的性能进行了测试,发现基于分解的多目标进化算法(MOEA/D-DE)综合性能较好,但是其性能受交叉概率的影响较大。为了减小交叉概率的影响,提高MOEA/D-DE算法性能的鲁棒性,本文提出了一种基于局部坐标系的交叉算子,使得算法在面对不同特征的优化问题时无需改变交叉概率值也可以得到较好的结果。另外,本文提出了一种基于分解的考虑多偏好且具有鲁棒性能的多目标优化算法(mprMOEA/D)。该算法使用参考点表达偏好信息,将搜索集中在Pareto前缘上符合设计者偏好的区域,从而使计算资源得到更合理的利用,进而使最终解集中包含更多对设计者更有价值的解。函数测试结果显示本文提出的算法相比已有算法有明显的优势,翼型和三维外形优化设计算例证实mprMOEA/D方法相比传统寻找整个Pareto前缘的算法可以得到更优的Pareto解。3.针对多输出预测问题,本文研究了多输出最小二乘支持向量回归机(MLS-SVR),提出了一种适用于MLS-SVR的基于梯度的高效模型选择方法,并在此基础上将其应用于飞行器外形优化设计。MLS-SVR方法可以考虑输出之间的相关关系,实现同时对多个输出进行预测。本文首先对MLS-SVR进行了深入研究,提出了一种基于梯度的高效模型选择方法。该方法可以在不降低模型预测精度的前提下,大大减小模型选择所需时间,为MLS-SVR在工程中的应用创造了条件。在此基础上,本文提出了一种利用MLSSVR的多输出预测能力逐步逼近目标翼型的翼型反设计方法,并使用三个不同状态下的翼型反设计算例验证了方法的高效性。为了提高多目标优化的效率,本文将MLS-SVR与多目标优化方法相结合,提出了一种基于MLS-SVR的多目标优化设计框架,算例测试结果证明该方法能有效地提高多目标优化设计效率。4.对飞行器外形优化设计方法的支撑技术进行了研究,为构建飞行器外形单/多目标优化设计平台奠定了基础。飞行器外形优化设计的支撑技术

关键词：气动优化设计气动隐身一体化设计差分进化算法代理模型加点方法偏好多目标优化局部坐标交叉多输出预测模型选择翼型反设计

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