飛機(jī)多學(xué)科設(shè)計(jì)協(xié)同優(yōu)化及近似技術(shù)研究.pdf

1、多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化(MultidisciplinaryDesignOptimization，MDO)技術(shù)是20世紀(jì)90年代以來在國外迅速發(fā)展的一門學(xué)科，它可以有效地解決大規(guī)模復(fù)雜工程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題，在航空航天領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。因此，多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化是當(dāng)前國際上飛行器設(shè)計(jì)方法研究的一個(gè)最新、最活躍的領(lǐng)域。本文對(duì)多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法進(jìn)行了總結(jié)，重點(diǎn)對(duì)其中一種非常有潛力的分布式并行優(yōu)化方法—協(xié)同優(yōu)化方法進(jìn)行了分析和改進(jìn)，并將改進(jìn)后的協(xié)同優(yōu)化方法

2、應(yīng)用到了機(jī)翼設(shè)計(jì)中。研究內(nèi)容具體如下： 1、建立起飛行器多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，分析了飛行器多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化所特有的概念及其物理意義，指出其與傳統(tǒng)優(yōu)化問題相比所面臨的計(jì)算困難及信息組織困難。分析了多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的組成內(nèi)容，建立了多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化的總體框架。 2、總結(jié)并分析了多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化常用的一些工程近似算法，這些近似算法是構(gòu)成一個(gè)完整的多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化算法的組成部分，在多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化中起著非常重要的作用。而且這些算

3、法本身也具有工程實(shí)用價(jià)值，為后面的研究提供了有效的分析計(jì)算工具。 3、對(duì)協(xié)同優(yōu)化算法作了深入研究，分析了協(xié)同優(yōu)化的數(shù)學(xué)本質(zhì)。由于協(xié)同優(yōu)化獨(dú)特的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，其主要的計(jì)算困難在于如何構(gòu)造有效的系統(tǒng)級(jí)協(xié)調(diào)優(yōu)化的約束模型。在此基礎(chǔ)上，研究總結(jié)了三種近似系統(tǒng)級(jí)一致性等式約束的方法：動(dòng)態(tài)松弛、響應(yīng)面、線性近似子空間。并結(jié)合經(jīng)典算例驗(yàn)證了這些方法的實(shí)用性和有效性。 4、將本文研究的基于近似技術(shù)的協(xié)同優(yōu)化方法應(yīng)用在機(jī)翼設(shè)計(jì)中。采用均勻