基于分段進(jìn)化的遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)多段翼型外形.pdf

1、與傳統(tǒng)的優(yōu)化方法相比，遺傳算法以其極強(qiáng)的魯棒性、隨機(jī)搜索特性以及優(yōu)化結(jié)果的全局性等特點(diǎn)而在工程優(yōu)化中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，隨著航空技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)于多段翼型的氣動(dòng)性能的要求也越來(lái)越高。本文對(duì)基于分段進(jìn)化的遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)多段翼型外形進(jìn)行了研究。只要內(nèi)容如下： ⑴采用遺傳算法的基本原理，在此基礎(chǔ)上對(duì)優(yōu)化程序進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制代碼的分段進(jìn)化，避免因二進(jìn)制編碼位串過(guò)長(zhǎng)而造成的算法搜索效率降低。將主翼和襟翼的彎度和厚度函數(shù)的型

2、函數(shù)表示系數(shù)用遺傳因子代替，升力系數(shù)設(shè)為適應(yīng)度函數(shù)，利用遺傳算法強(qiáng)大的搜索特性找到最優(yōu)解。 ⑵使用橢圓方程變換方法生成每一步優(yōu)化設(shè)計(jì)中需要的網(wǎng)格點(diǎn)分布，調(diào)整各子域網(wǎng)格塊間的接口，在NS方程求解程序里引入IBLANK值，作為網(wǎng)格點(diǎn)是否被納入計(jì)算的判斷依據(jù)，實(shí)現(xiàn)二維翼型的NS方程不同子域網(wǎng)格塊的耦合求解。 ⑶使用嵌合體技術(shù)理論，編寫(xiě)二維嵌套程序，實(shí)現(xiàn)了重疊區(qū)的建立和內(nèi)外邊界的信息傳遞，其中使用等參變換雙線性插值、雙向挖洞等概

3、念，其中采用雙向挖洞的策略，即背景網(wǎng)格可以繞著襟翼建立洞邊界，襟翼網(wǎng)格也可以繞著主翼建立洞邊界。這樣做的好處是，可以放開(kāi)襟翼網(wǎng)格的邊界范圍，從而可以保證網(wǎng)格的質(zhì)量。此時(shí)，由于網(wǎng)格間有了足夠的重疊區(qū)，子塊網(wǎng)格間流場(chǎng)信息的傳遞也更容易了，傳遞精度也就有了保障。并做好二維嵌套程序的輸入輸出接口，實(shí)現(xiàn)與NS方程求解器相耦合。 ⑷對(duì)兩個(gè)姿態(tài)的多段翼型進(jìn)行優(yōu)化，得出了優(yōu)化進(jìn)程、翼型變化、流場(chǎng)數(shù)據(jù)圖等結(jié)果，經(jīng)算例證明，優(yōu)化后翼型的氣動(dòng)性能有了