基于代理模型的飛行器氣動(dòng)外形快速優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、飛行器氣動(dòng)外形優(yōu)化設(shè)計(jì)在飛行器總體設(shè)計(jì)中占據(jù)非常重要的地位，同彈道與制導(dǎo)控制、氣動(dòng)熱設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和隱身設(shè)計(jì)等多個(gè)學(xué)科緊密相連，貫穿著飛行器總體設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。本文以翼身融合升力體為研究對(duì)象，針對(duì)其氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)氣動(dòng)外形快速計(jì)算系統(tǒng)，利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行靈敏度分析從而選擇主要設(shè)計(jì)參數(shù)，然后對(duì)主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行拉丁超立方取樣和Kriging代理模型進(jìn)行擬合，最后進(jìn)行基于Kriging模型的遺傳算法尋優(yōu)，從而實(shí)現(xiàn)飛行器氣

2、動(dòng)外形快速優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　首先，對(duì)翼身融合升力體外形進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，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(jì)方法，從而實(shí)現(xiàn)用較少的設(shè)計(jì)變量準(zhǔn)確且方便地描述了翼身融合體氣動(dòng)外形外形。
　　其次，利用基于PCL語(yǔ)言的Patran二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了表面非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的自動(dòng)生成；采用自編的Matlab程序?qū)W(wǎng)格文件進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，轉(zhuǎn)換成

3、氣動(dòng)計(jì)算所需的輸入文件；采用基于面元法思想的氣動(dòng)工程經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)翼身融合體飛行器的快速氣動(dòng)計(jì)算分析。
　　最后，利用ModelCenter集成平臺(tái)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(dòng)特性快速計(jì)算模塊搭建起來(lái)，形成一個(gè)具有三維模型快速生成、網(wǎng)格快速生成和氣動(dòng)特性快速計(jì)算功能的系統(tǒng)。然后將這個(gè)系統(tǒng)和ModelCenter平臺(tái)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