高超聲速飛行器氣動(dòng)外形優(yōu)化.pdf

1、隨著航空航天科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和國(guó)防科學(xué)技術(shù)的需要，高超聲速技術(shù)已成為各軍事強(qiáng)國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，它已經(jīng)成為當(dāng)今航空航天科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。在高超聲速飛行器初步設(shè)計(jì)階段，需要對(duì)飛行器氣動(dòng)外形進(jìn)行比較快速的優(yōu)化，以期得到優(yōu)良的優(yōu)化方案。本文開發(fā)高超聲速飛行器氣動(dòng)外形優(yōu)化程序，采用基因算法結(jié)合面元法和FFD自由變形技術(shù)對(duì)高超聲速飛行器外形進(jìn)行優(yōu)化。整體程序主要分為以下三個(gè)模塊：（1）參數(shù)化模塊，運(yùn)用FFD自由變形技術(shù)對(duì)飛行器模

2、型進(jìn)行參數(shù)化，相較于傳統(tǒng)的參數(shù)化方法，F(xiàn)FD自由變形方法設(shè)計(jì)參數(shù)方便簡(jiǎn)單，變形靈活，明顯降低模型參數(shù)化的難度，而且容易通過編程來實(shí)現(xiàn)；（2）優(yōu)化算法模塊，本文中的優(yōu)化算法選擇的是基因算法，并加入約束條件的處理方法，使之能夠?qū)︼w行器氣動(dòng)外形進(jìn)行優(yōu)化；（3）氣動(dòng)性能計(jì)算模塊，數(shù)值模擬計(jì)算方法計(jì)算精度高，但是其計(jì)算耗時(shí)長(zhǎng)，成本高，效率低，所以本文采用工程估算方法（面元法）來求解高超聲速飛行器的氣動(dòng)性能，從而大大地提高優(yōu)化效率，并且其計(jì)算精度滿