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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明属于飞机设计领域，一种全局局部耦合的宽速域乘波‑机翼布局的优化设计方法，包括如下步骤：步骤1、选取乘波‑机翼初始构型，以亚、超音速状态下升阻比最大为优化目标，采用进行基于代理模型的多目标优化方法进行全局布局参数优化，获得全局布局参数优化的Pareto前沿；步骤2：从步骤1获得的Pareto前沿抽取亚声速性能最优构型作为新的初始构型，继续以步骤1确定的优化目标为优化目标，采用基于伴随梯度的优化方法进行局部剖面参数精细化设计，获得乘波‑机翼气动优化最终构型。本发明能够同时考虑宽速域乘波‑机翼布局的全局布局参数和局部剖面参数，能够通过代理优化提高设计效率，且能够通过梯度优化保证设计精度。

主权项：1.全局局部耦合的宽速域乘波-机翼布局的优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：选取乘波-机翼初始构型，以亚、超音速状态下升阻比最大为优化目标，采用进行基于代理模型的多目标优化方法进行全局布局参数优化，获得全局布局参数优化的Pareto前沿；具体包括以下步骤：步骤1.1：选取初始构型，生成CFD网格，确定全局布局优化参数及设计空间，确定亚、超音速的优化设计状态；步骤1.2：采用拉丁超立方抽样方法对步骤1.1确定的全局布局优化参数在设计空间内进行抽样获得样本；利用CATIA宏脚本生成样本外形；利用Pointwise宏脚本生成样本气动计算网格；基于样本气动计算网格对步骤1.1确定的设计状态进行CFD计算，获得所有样本点气动数据；步骤1.3：建立全局布局参数优化问题的数学模型；步骤1.4：基于步骤1.2获得的样本点气动数据，建立Kriging代理模型；基于代理模型，采用多目标优化算法对步骤1.3建立的优化数学模型进行优化求解直至收敛，获得全局布局参数优化的Pareto前沿；步骤2：从步骤1获得的Pareto前沿抽取亚声速性能最优构型作为新的初始构型，继续以步骤1确定的优化目标为优化目标，采用基于伴随梯度的优化方法进行局部剖面参数精细化设计，获得乘波-机翼气动优化最终构型；具体包括以下步骤：步骤2.1：从步骤1获得的Pareto前沿抽取亚声速性能最优构型作为新的初始构型，并利用Pointwise宏脚本生成初始构型的气动计算网格；步骤2.2：基于步骤2.1得到的初始构型，确定若干个优化剖面，采用FFD方法进行参数化，确定局部剖面参数优化的设计变量；步骤2.3：建立局部剖面参数优化问题的数学模型；步骤2.4：高精度流场计算，获得局部剖面参数优化问题数学模型中目标函数；构造及求解离散伴随方程，获取目标函数关于设计变量的梯度；步骤2.5：采用序列二次规划SQP优化算法对步骤2.3建立的优化数学模型进行优化求解，实现对乘波-机翼构型的局部剖面参数精细化设计，获得乘波-机翼气动优化最终构型。

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百度查询： 西北工业大学 全局/局部耦合的宽速域乘波-机翼布局的优化设计方法