基于三次NURBS曲線的翼型參數(shù)化方法.pdf

1、翼型設(shè)計是一項重要研究內(nèi)容，其中幾何表示和參數(shù)化方法是關(guān)鍵的問題。目前的翼型設(shè)計研究通常是將基于氣動性能的數(shù)值計算、優(yōu)化方法與風(fēng)洞試驗相互結(jié)合，這種研究方法具有成本低周期短的優(yōu)勢。因為參數(shù)化是數(shù)值計算的基礎(chǔ)，所以參數(shù)化過程是整個翼型設(shè)計的重要步驟之一。
　　參數(shù)化結(jié)果的優(yōu)劣對最終的設(shè)計結(jié)果有著很直接很深遠(yuǎn)的影響，參數(shù)化的優(yōu)劣評判標(biāo)準(zhǔn)通常由優(yōu)化結(jié)果的光滑性、連續(xù)性、擬合精度等組成。非均勻有理B樣條(NURBS)方法具有諸多優(yōu)良性質(zhì)，

2、因此成為幾何設(shè)計中最重要的曲線曲面參數(shù)化表示方法，其中三次NURBS曲線是較常用的一類參數(shù)曲線。為了保證擬合優(yōu)化設(shè)計結(jié)果的光滑性與連續(xù)性，同時滿足數(shù)字風(fēng)洞試驗要求的高精度擬合，并且在出現(xiàn)誤差最大的地方，即翼型的前緣部分，提高擬合的精確度，本文提出一類基于三次NURBS曲線的參數(shù)化方法，利用三次的NURBS曲線對翼型進(jìn)行表示，運(yùn)用優(yōu)化算法中的擬牛頓算法對翼型的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行擬合迭代優(yōu)化，使得結(jié)果滿足空氣動力學(xué)實(shí)驗的高精度擬合要求。
　　

3、通過大量實(shí)驗結(jié)果可以表明，對于典型的翼型來說，本文所給出的三次NURBS曲線翼型參數(shù)化方法都可以高精度的擬合，即擬合誤差小于7×10?4，并且擬合優(yōu)化的結(jié)果均滿足C2條件。該方法過程易于實(shí)現(xiàn)且具有普遍適用性，有利于向翼型曲面的推廣。
　　本文結(jié)構(gòu)如下：第一章介紹了翼型參數(shù)化的研究背景與主要相關(guān)工作。第二章介紹了NURBS曲線的定義與性質(zhì)，以及B樣條翼型參數(shù)化方法。在第三章中，提出三次NURBS曲線翼型參數(shù)化方法與相關(guān)算法流程。第四