基于代理模型的飛行器氣動外形快速優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、飛行器氣動外形優(yōu)化設(shè)計在飛行器總體設(shè)計中占據(jù)非常重要的地位，同彈道與制導(dǎo)控制、氣動熱設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和隱身設(shè)計等多個學(xué)科緊密相連，貫穿著飛行器總體設(shè)計的整個過程。本文以翼身融合升力體為研究對象，針對其氣動外形設(shè)計的主要特點，設(shè)計一個氣動外形快速計算系統(tǒng)，利用正交試驗設(shè)計方法進行靈敏度分析從而選擇主要設(shè)計參數(shù)，然后對主要設(shè)計參數(shù)進行拉丁超立方取樣和Kriging代理模型進行擬合，最后進行基于Kriging模型的遺傳算法尋優(yōu)，從而實現(xiàn)飛行器氣

2、動外形快速優(yōu)化設(shè)計。
　　首先，對翼身融合升力體外形進行參數(shù)化設(shè)計，采用類型/形狀轉(zhuǎn)換（Class/Shape Transformation，CST）、指數(shù)函數(shù)和B-樣條曲線（B-Splines）相結(jié)合的參數(shù)化設(shè)計方法，從而實現(xiàn)用較少的設(shè)計變量準(zhǔn)確且方便地描述了翼身融合體氣動外形外形。
　　其次，利用基于PCL語言的Patran二次開發(fā)，實現(xiàn)了表面非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的自動生成；采用自編的Matlab程序?qū)W(wǎng)格文件進行數(shù)據(jù)解析，轉(zhuǎn)換成

3、氣動計算所需的輸入文件；采用基于面元法思想的氣動工程經(jīng)驗公式計算方法，實現(xiàn)翼身融合體飛行器的快速氣動計算分析。
　　最后，利用ModelCenter集成平臺將飛行器三維幾何模塊、網(wǎng)格生成模塊、網(wǎng)格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊和氣動特性快速計算模塊搭建起來，形成一個具有三維模型快速生成、網(wǎng)格快速生成和氣動特性快速計算功能的系統(tǒng)。然后將這個系統(tǒng)和ModelCenter平臺提供的取樣方法、Kriging近似模塊和遺傳算法模塊相結(jié)合，以升阻比最大和容積率