基于模塊化通用平臺(tái)策略的飛機(jī)族設(shè)計(jì)優(yōu)化方法.pdf

1、飛機(jī)族，也稱為飛機(jī)系列，是一組相關(guān)的、具有某些相似特征的不同飛機(jī)型號(hào)的集合。由于飛機(jī)族考慮了部件或子系統(tǒng)的通用性（即通用平臺(tái)），因而能有效地縮短整個(gè)飛機(jī)系列的設(shè)計(jì)周期，降低開發(fā)成本，并使得使用和維護(hù)的費(fèi)用大大降低。基于通用部件的飛機(jī)族策略已成為飛機(jī)制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)商業(yè)成功的一種重要策略。
　　 飛機(jī)族設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)的單一機(jī)型的飛機(jī)設(shè)計(jì)模式，在概念設(shè)計(jì)階段就要同時(shí)考慮多個(gè)機(jī)型的任務(wù)需求和技術(shù)要求，因此飛機(jī)族的設(shè)計(jì)有其新的設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求

2、。本論文旨在研究飛機(jī)族的設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，主要貢獻(xiàn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　 1）論文在分析和總結(jié)現(xiàn)有的產(chǎn)品族概念和設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上，提出了一種面向產(chǎn)品族的二級(jí)優(yōu)化方法，為了減少優(yōu)化過(guò)程中計(jì)算量，將代理模型引入到二級(jí)優(yōu)化方法中，進(jìn)一步提出了基于代理模型的二級(jí)方法，以一桁架族設(shè)計(jì)優(yōu)化問(wèn)題為例，驗(yàn)證了這種方法在產(chǎn)品族設(shè)計(jì)中的有效性。
　　 2）將有關(guān)產(chǎn)品族概念和方法應(yīng)用于飛機(jī)設(shè)計(jì)，提出了飛機(jī)族設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容，即提出了飛機(jī)族的構(gòu)型設(shè)

3、計(jì)、總體參數(shù)優(yōu)化、氣動(dòng)外形優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化問(wèn)題。
　　 3）針對(duì)飛機(jī)族的總體參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題，以干線客機(jī)族的總體參數(shù)設(shè)計(jì)為例，應(yīng)用二級(jí)優(yōu)化方法，研究了一種飛機(jī)族總體參數(shù)優(yōu)化方法，研究結(jié)果表明這種方法能有效應(yīng)用于飛機(jī)族總體參數(shù)的優(yōu)選。
　　 4）針對(duì)飛機(jī)族的氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，以一支線客機(jī)族機(jī)翼氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)優(yōu)化問(wèn)題為例，應(yīng)用基于代理模型的二級(jí)優(yōu)化方法，研究了一種飛機(jī)族氣動(dòng)外形的優(yōu)化方法，為飛機(jī)族氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)提供

4、了一種有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
　　 5）針對(duì)飛機(jī)族的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，以一支線客機(jī)族機(jī)翼的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，應(yīng)用基于代理模型的二級(jí)優(yōu)化方法和多目標(biāo)的遺傳算法，較好地解決了飛機(jī)族的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題。
　　 6）飛機(jī)族氣動(dòng)/結(jié)構(gòu)的多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化是更為復(fù)雜的問(wèn)題，以支線客機(jī)族機(jī)翼的氣動(dòng)/結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題為例，對(duì)飛機(jī)族的多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法進(jìn)行了探索。在飛機(jī)族氣動(dòng)優(yōu)化和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法基礎(chǔ)上，提出了一種面向飛機(jī)族多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化的三