基于耦合伴随方法的串/并行气动结构优化设计对比

发布时间：2021-09-28 18:21

　　采用RANS方程、线性有限元分析手段、映射点局部插值方法和逆距离动网格技术对气动和结构之间的耦合现象进行了分析。然后基于气动结构耦合伴随方法,对气动和结构设计变量梯度进行了高效求解。最后结合自由曲面变形技术、梯度优化方法构建气动结构优化设计框架。选取飞翼布局民用客机开展气动结构串行与并行优化设计研究。在相同阻力水平的前提下,并行优化结果比串行优化获得了8.4%航程收益和8.3%结构质量收益。同时,串行优化设计结果在中翼段上翼面仍然存在明显激波,而并行优化结果呈现光滑的等间距等压线分布特征。因此并行气动结构优化设计方法可以充分挖掘气动结构耦合下的设计潜力,更有利于对大柔性气动结构优化设计问题进行研究。 

【文章来源】：航空动力学报. 2019,34(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：14 页

【文章目录】：
1 并行/串行气动结构优化框架
2 气动结构分析方法
    2.1 气动分析方法
    2.2 结构有限元分析方法
    2.3 力和位移插值方法
    2.4 气动结构求解方法
3 气动结构耦合伴随方法
4 飞翼布局气动结构优化设计
    4.1 方法验证
        4.1.1 气动结构分析精度验证
        4.1.2 气动结构耦合梯度精度验证
    4.2 初始几何参数
    4.3 气动结构一体化参数化
    4.4 优化问题定义
        4.4.1 目标函数
        4.4.2 设计变量
        4.4.3 设计约束
    4.5 优化结果与讨论
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]三维机翼气动结构多学科优化方法[J]. 徐兆可,夏健,高宜胜.  航空动力学报. 2018(05)
[2]飞行器气动/结构多学科延迟耦合伴随系统数值研究[J]. 黄江涛,周铸,刘刚,高正红,黄勇,王运涛.  航空学报. 2018(05)
[3]民用客机变弯度机翼优化设计[J]. 郭同彪,白俊强,李立,陈颂.  中国科学:技术科学. 2018(01)
[4]考虑静气动弹性影响的客机机翼气动/结构一体化设计研究[J]. 杨体浩,白俊强,辛亮,孙智伟,史亚云.  空气动力学学报. 2017(04)
[5]民用客机机翼/机身/平尾构型气动外形优化设计[J]. 陈颂,白俊强,史亚云,乔磊.  航空学报. 2015(10)

硕士论文
[1]气动力/热/结构多场耦合数据传递方法研究[D]. 刘深深.中国空气动力研究与发展中心 2014



本文编号：3412363