氣動(dòng)外形穩(wěn)健優(yōu)化方法及在微型飛行器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.pdf

1、穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是提高產(chǎn)品性能的一種有效的設(shè)計(jì)方法，是穩(wěn)健設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)兩種方法的結(jié)合，它是通過(guò)調(diào)整設(shè)計(jì)變量的名義值和控制其偏差來(lái)保證設(shè)計(jì)最優(yōu)解的穩(wěn)健性，包括三個(gè)步驟：（1）隨機(jī)因素的確定與量化；（2）不確定分析；（3）在穩(wěn)健優(yōu)化模型中合理地應(yīng)用不確定分析的結(jié)果。 本文將穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)方法引入飛機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，探討了一種將CAD軟件、CFD軟件與代理模型相結(jié)合的飛機(jī)氣動(dòng)外形穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。代理模型的應(yīng)用能有效地減少了不確定性的計(jì)算量

2、。這種方法的步驟是：確定設(shè)計(jì)變量及其取值范圍、生成試驗(yàn)設(shè)計(jì)點(diǎn)、建立參數(shù)化幾何模型、應(yīng)用CFD軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、提取氣動(dòng)特性、構(gòu)造代理模型和建立優(yōu)化模型。研究結(jié)果表明，該方法能夠有效地在有限的計(jì)算量下達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，并且所得結(jié)果明顯降低了對(duì)設(shè)計(jì)表變量的敏感性。 雙翼式微型飛行器采用無(wú)尾式，且只有機(jī)翼，垂尾也置于機(jī)翼上的氣動(dòng)布局。本文采用上述基于代理模型的穩(wěn)健優(yōu)化方法對(duì)微型飛行器氣動(dòng)外形進(jìn)行確定性和穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)，所得結(jié)果顯示穩(wěn)健優(yōu)化結(jié)