国家自然科学基金(90205020)
- 作品数：12 被引量：72H指数：5
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- 相关领域：航空宇航科学技术理学更多>>
- 基于设计变量相关性的翼型设计方法被引量：2
- 2009年
- 针对传统设计方法缺乏物理背景等不足,利用流动数值仿真及相关性分析的手段,对几何外形与流动变化的相关性规律进行经验总结,并将这种设计经验进行数值化描述后,引入到优化设计中,建立新的气动外形优化设计模型,使设计模型具有一定的物理意义,从而提高设计效率,改善设计结果。通过高速自然层流翼型HSNLF-0213的优化设计,利用相关性的分析结果,建立具有物理意义的优化模型,开展了基于单点优化设计且同时满足多点设计要求的设计方法的应用研究,对这种设计方法及思路进行了初步的探索。设计结果证明了该方法的可行性。
- 高正红朱军詹浩
- 关键词：翼型数值仿真优化设计
- 隐身性能约束的多目标气动外形优化设计被引量：11
- 2006年
- 从飞机外形设计的总体、气动和隐身设计要求出发,根据多目标优化的基本概念,将Pareto方法与遗传优化搜索相结合,并采用了群体排序、基于共享机制的小生境技术和Pareto解集过滤器等技术使解集具有良好分布特性,在此基础上建立了一套可满足飞行器外形气动/隐身一体化综合优化设计优化模型和优化方法。文中针对飞行器外形优化设计要求,提出了复杂外形参数化和设计变量的选取原则。并根据某飞行器设计要求,进行了在以隐身特性为约束条件下,以亚声速和超声速气动特性为设计目标的飞行器外形综合优化设计,取得了良好的优化设计结果。
- 苏伟高正红夏露
- 基于PARETO的系统分解法及其在飞行器外形优化设计中的应用被引量：6
- 2006年
- 针对飞行器外形设计这一复杂的多目标问题,开展了相应的多目标优化方法研究。采用系统分解法来降低大系统的复杂度是工程设计中常用的方法,但是传统的系统分解法在处理多目标问题时通常是把多目标问题转化为单目标问题,最后得到单一优化解。利用PARETO方法的特点,提出了基于PARETO的系统分解法来解决传统系统分解法使用中的这个问题,经过优化可以得到均匀分布的PARETO解集,便于进行分析比较和选择。最后针对具体算例进行气动与隐身特性的综合优化设计,经过一轮优化后,所得到的一系列优化方案其气动和隐身性能都有较大提高,不仅达到了期望的设计要求,而且可以对该解集进行分析比较,以选择需要的优化结果。
- 夏露高正红
- 关键词：多目标优化
- 变可信度模型管理优化设计方法在气动外形设计中的应用被引量：4
- 2008年
- 在信赖域最优化方法的基础上,将梯度搜索方法与近似模型管理结构相结合,结合N-S方程与Euler方程,建立了一种用于气动外形设计的梯度AMF优化设计方法。该方法在气动优化中,通过对采用不同的流体控制方程的计算结果进行组织和管理,从而可以在优化迭代过程中将主要搜索过程集中在低可信度模型的计算上,并利用高可信度模型监控优化过程,使得最终的优化解收敛到高可信度模型上。本文采用梯度AMF气动优化设计方法进行翼型设计,取得了良好的设计效果,实际结果表明本文提出的方法具有可行性和适用性。
- 高正红左英桃
- 关键词：气动优化设计
- Gamma-Theta转捩模型在绕翼型流动问题中的应用被引量：21
- 2009年
- 在非结构RANS求解器上实现了完全基于流场当地变量和转捩经验关系式的γ-Reθt转捩模型,并利用该模型对S809和NLF0416两种翼型在中等迎角以及大迎角下的低湍流度绕流问题进行了计算。计算结果表明该模型可以准确地预测自然转捩、分离泡转捩和再层流化等各种转捩现象,中等迎角下预测的转捩发生位置和升阻力系数与实验吻合较好,大迎角下该模型也捕捉到了前缘分离泡。同时计算结果也表明该模型预测结果受物面流向网格密度和对流项数值离散格式影响较大,计算时须加以注意。
- 陈奕高正红
- 关键词：转捩模型
- 气动与隐身性能计算精度对飞行器设计的影响被引量：7
- 2009年
- 将计算精度高的流场和电磁场求解算法引入到飞行器外形多目标优化设计中,研究了气动特性和雷达散射截面算法计算精度对外形设计结果的影响。以无人机外形气动与隐身一体化设计为例的研究结果表明,低精度优化设计的外形在实际应用中难以获得预期的性能,采用高精度计算模型的优化设计可以获得性能更优的外形。
- 王明亮高正红夏露
- 关键词：雷达散射截面多目标优化无人机
- 基于几何特征的飞行器RCS高效计算方法(英文)被引量：4
- 2008年
- 论证了散射体几何形状对感应电流的影响规律,并基于飞行器几何外形特征和矩量法,提出了一种用于飞行器雷达散射截面(RCS)计算的高精度快速算法。指出根据散射体几何形状可以预知强的电流耦合区域分布,并提取了用以识别这些强电流耦合的两个几何参数,即物面曲率和场、源点间距。利用这些强电流耦合能够构造稀疏化的阻抗矩阵,从而实现RCS的快速求解。以带缝锥球体、双弧柱和典型隐身飞机外形的电磁散射计算为例,验证了所提算法的效率和可行性。数值结果表明:(1)与矩量法相比,考虑了场源点间距影响的新算法保持了令人满意的计算精度,而计算时间仅是矩量法的8%。(2)在考虑电距离影响的基础上,继续考虑物面曲率影响可以进一步减少约9.5%的计算时间。
- 高正红王明亮
- 关键词：航空雷达横截面
- 一种计算隐身飞行器外形RCS的高精度快速算法被引量：2
- 2008年
- 针对目前隐身飞行器外形雷达散射截面(RCS)难以准确计算的问题,提出了一种基于目标外形几何特征和矩量法的飞行器RCS算法。通过对矩量法阻抗矩阵元的理论分析,研究了物面感应电流随散射体表面曲率的变化规律,指出感应电流之间的耦合已成为影响隐身飞行器物面电流分布的重要因素,并且指出根据飞行器物面曲率分布可以预知强的感应电流耦合区域,利用这些强的电流耦合能够组成稀疏化的阻抗矩阵,从而实现飞行器RCS的快速求解。以金属双弧柱和典型隐身飞机外形为例,分析验证了物面曲率几何信息对计算结果精度的影响以及在提高计算效率方面的作用。数值结果表明该方法保持了与传统矩量法基本一致的计算精度,但计算时间仅为矩量法的7.2%。
- 王明亮高正红
- 关键词：雷达散射截面矩量法阻抗矩阵
- 基于动态边界控制的气动优化设计方法研究被引量：2
- 2004年
- 本文根据控制变形物体边界变化的思想,建立了一种基于动态边界控制的气动优化设计方法。该方法通过在求解非定常流动方程过程中计算设计目标函数随设计变量变化的敏感性导数,这样在优化过程中不再需要求解定常流动方程,或共轭方程,从而使得优化过程得到简化并且便于在不同条件下应用。文中以二维翼型为例,用非定常欧拉方程为基本流动控制方程,针对两种优化设计问题,开展了翼型的优化设计,取得了良好的优化设计结果。
- 高正红苏伟
- 关键词：气动优化设计非定常流动翼型
- 一种用于飞行器RCS计算的高效矩量法被引量：4
- 2007年
- 提出一种适用于飞行器隐身性能计算的高效矩量法。基于矩量法,通过分析物体几何外形与物面感应电流之间的关系,总结了几何形状对其表面电流分布影响的一般规律,在此基础上,根据物体表面各面元位置之间的距离、曲率等相对关系,提取物面单元感应电流间强耦合的阻抗矩阵元素,组成稀疏矩阵,并利用该矩阵计算物体的电磁散射。该方法保持了与传统矩量法基本一致的计算精度,而计算时间明显减少。以金属机翼模型和典型隐身飞机外形为例,计算结果表明该方法准确和高效。
- 王明亮高正红
- 关键词：矩量法电磁散射
