分享到:

遗传算法及其在气动优化设计中的应用研究

传统的确定性优化方法其本质决定了优化设计结果的局部优化特点,而遗传算法除了具有强的鲁棒性和并行性之外,还具有全局性优化的特点,这使得遗传算法在工程优化中得到越来越广泛的应用。然而,当前较精确的气动分析其计算量往往是十分庞大的,采用遗传算法作为优化方法会导致设计代价的大大增加,这对气动优化设计是十分不利的,甚至会降低遗传优化的可行性。为了克服遗传算法在气动优化设计中存在的弊端,提高优化设计的效率,本文着重对遗传算法进行研究和改进,建立了一些适用于气动优化设计的遗传优化模型,并将其应用于翼型、机翼和全机的气动优化设计。本论文主要完成了以下几方面的工作:1、针对标准遗传算法中存在的一些问题,对以二进制编码和解码技术为基础的标准遗传算法进行改进,采用实数编码技术,引入了非线性排名选择机制,应用优选技术、动态惩罚等技术,建立了适合气动优化设计的基本遗传优化模型。2.把可变误差多面体方法与遗传算法结合起来,形成了松散式和紧密式两种不同性质的  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>

《西北工业大学学报》2008年03期
西北工业大学学报

一种代理遗传算法及其在气动优化设计中的应用

遗传算法具有良好的鲁棒性和全局优化等优点,但是需要进行大量目标特性的计算,因此计算量很大。针对这一问题,利用代理模型计算量小的优点,将代理模型引入到遗传算法中,建立了一种高效的代理遗传算法。在该算法中,以遗传算法为整体框架,在优化搜索中部分使...  (本文共5页) 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

差分进化算法及其在气动优化设计中的应用

基于CFD的气动优化设计已成为当前计算流体力学研究的一个重要领域,目前已有很多的优化方法被成功地应用于翼型和机翼气动外形设计,并取得了明显的效益。为了更好地将气动优化设计运用于工程实践中,除了要提高流动方程求解的精度和效率外,优化方法的研究也是一个关键的方面。传统的确定性优化方法其本质决定了优化设计结果的局部优化特点,而进化算法除了具有强的鲁棒性和并行性之外,还具有全局性优化的特点。这使得进化算法在工程优化中得到越来越广泛的应用。近年来,一种新的进化算法——差分进化算法,被各国学者广泛关注。它的主要特点是算法简单、收敛速度快,所需领域知识少。通过大量研究发现,差分进化算法具有很强的收敛能力,比较适合于解决复杂的优化问题。本文着重对差分进化算法进行研究和改进,建立了一些适用于气动优化设计的差分进化优化模型,并将其应用于翼型和机翼的气动优化设计。本论文主要完成了以下几方面的工作:1.全面地介绍了差分进化算法的原理、基本结构、算法特点...  (本文共100页) 本文目录 | 阅读全文>>

《航空学报》2017年04期
航空学报

一种改进的果蝇优化算法及其在气动优化设计中的应用

果蝇优化算法(FOA)是一种新的群体智能优化算法,具有良好的全局收敛特性。为进一步提高FOA的寻优性能,将其引入到气动优化设计中,发展形成了改进的果蝇优化算法(IFOA)。IFOA通过引入惯性权重函数动态调整搜索步长,有效实现了算法全局搜索和局部搜索之间的动态平衡...  (本文共11页) 阅读全文>>

北京航空航天大学
北京航空航天大学

空间推进算法及超燃冲压发动机部件优化设计研究

超燃冲压发动机是以高超声速巡航导弹、高超声速飞机和未来低成本可重复使用天地往返运输系统为应用背景的。以美国为首的各航天大国,都在加紧对其研究,并取得了一些技术突破。但就世界范围来说,目前关于这种发动机的许多技术难题仍然没有完全解决,在其工作规律、流场数值模拟,以及流动通道尤其是进气道和尾喷管的气动优化设计等方面,有许多问题需要进一步深入研究。其中,传统的时间迭代CFD方法计算效率太低,是亟待解决的关键技术之一,它严重影响了发动机流场大规模数值模拟的计算效率,制约了高精度CFD技术在发动机部件及一体化设计中的广泛应用。围绕这一问题,论文主要开展了三方面的研究工作,即高性能(高效、低存储量和高精度)的超声速/高超声速流场计算方法SSPNS(Single-Sweep Parabolized Navier- Stokes Algorithm)的研究,多种优化方法的对比分析研究,以及超燃冲压发动机进气道和尾喷管气动优化设计研究。具体来说,...  (本文共248页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
西北工业大学

基于代理模型的高效气动优化设计方法及应用

研究先进的气动设计方法是发展高性能飞行器的必然要求,而基于CFD的气动优化设计技术则是气动设计的重中之重。一方面,为了保证设计外形在CFD数值模拟情况下的气动性能与真实飞行条件下的气动性能更加相符,高精度的流动数值模拟方法被应用于气动优化设计中,这就大大增加了设计过程中所需的计算花费。另一方面,人们对飞行器气动性能的要求逐渐提高,这就给优化设计方法的设计质量提出了更高的要求。因此,研究设计效率高、设计质量好的气动优化设计方法具有重要的实际应用价值。本文围绕发展适合于飞行器设计的设计效率高、设计质量好的基于代理模型的气动优化设计方法展开研究,发展了一套基于代理模型的高效气动优化设计方法和软件,并成功进行了翼型、机翼、增升装置、飞翼的气动优化设计和考虑弹性的机翼气动/结构多学科优化设计。本文主要开展了以下几个方面的工作:(1)研究了基于Kriging模型(包括梯度增强Kriging模型)的优化算法中的多种自适应样本点加点准则及其约束...  (本文共211页) 本文目录 | 阅读全文>>