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基于FFD技术的民用运输机翼尖装置设计研究被引量：1: 2015年; 首先探究了融合式翼梢小翼倾斜角、高度以及安装角对民用运输机气动特性的影响。然后基于多区域自由变形(FFD,free form deformation)技术、拉丁超立方取样方法(LHS,latin hypercube sampling)、Kriging代理模型以及改进的粒子群算法构建优化设计系统,对融合式翼梢小翼应用优化系统,通过对FFD控制体框架的合理布置,实现了多个控制框架对融合式翼梢小翼的自由变形参数化设计。优化设计结果表明,设计后的融合式翼梢小翼较原始构型减阻效果有明显改善。并通过与"翼尖延伸"、"涡扩散器"和"双叉弯刀"等3种翼尖装置进行调参对比分析,得出一些对翼尖装置设计具有参考价值的结论。; 李宇飞白俊强郭博智杨体浩何小龙; 关键词：民用运输机翼尖装置 FFD 粒子群算法 KRIGING 代理模型

基于双eN方法的短舱层流转捩影响因素被引量：4: 2019年; 发展自然层流短舱对提升现代民机的经济性和环保性具有重要意义,而对影响短舱层流转捩的因素进行研究有助于更好地开展短舱的层流设计。本文基于线性稳定性分析方法,将双eN方法同RANS方程求解器耦合,建立了一套可同时计算T-S(Tollmien-Schlichting)波和横流(CF)驻波诱导转捩的流动转捩预测方法,通过标准椭球算例验证了该方法的正确性,进而研究了来流马赫数、雷诺数、湍流度以及迎角对短舱转捩的影响。结果表明:马赫数和迎角会带来压力梯度的明显改变从而引起转捩位置发生变化;而在此构型的高雷诺数工况下,雷诺数和湍流度对转捩位置影响相对较小,转捩位置移动的区域不超过短舱长度的5%。因此在设计阶段,在高雷诺数条件下保持层流设计要尽量避免较大的逆压梯度,保持顺压梯度。; 孟晓轩白俊强张美红王美黎何小龙汪辉; 关键词：线性稳定性分析

改进的RBF神经网络在翼梢小翼优化设计中的应用被引量：12: 2014年; 为了提高径向基函数(RBF)神经网络模型的预测精度,在其基础上提出了一种自适应RBF神经网络模型。该预测模型在RBF神经网络模型表达式中引入自适应向量(向量维数与样本点自变量维数相同),采用优化搜索方式确定自适应向量值,从而提高模型预测的准确度和普适性。与其他RBF神经网络模型的改进相比,本文直接从改变基函数的形式入手,使用较少的参数优化达到对网络模型的自适应构造;该方法本质上改变了基函数网络中心与宽度对网络模型预测的作用以及样本点自变量向量的各个维对因变量的影响度,其对目标问题具有自适应性。将本文的自适应RBF神经网络模型应用在基于机身+机翼+翼梢小翼模型的翼梢小翼优化设计中,在约束弯矩的情况下进行巡航减阻优化设计,设计结果验证了该预测模型的可行性,表明其具有一定的工程实用价值。; 白俊强王丹何小龙李权郭兆电; 关键词：RBF神经网络高斯基函数翼梢小翼优化设计

飞行器圆柱类部件的气动外形参数化方法被引量：1: 2018年; 通过增加坐标转换步骤和虚拟框策略,得到适用于圆柱形物体的cylindrical free-form deformation(CYFFD)参数化方法,既可用于轴对称物体,也可以用于非轴对称物体。CYFFD可捕捉圆柱类物体独特的周向和径向变形特点,并能够保证框边界处曲面的导数和曲率连续。首先,通过使用坐标转换方法可在圆柱坐标系下实现沿周向和径向的变形。其次,由于圆柱形物体的精细外形设计需要,需要布置为首尾相连的贴近物面的控制框,这种布置形式会导致在圆柱周向出现框的边界与曲面的相交,难以保持曲面在控制框边界处的导数连续性,因此引入虚拟框方法并选取一些控制点作为虚拟的控制框点,从而保持导数和曲率连续。使用圆柱外形示例对比了CYFFD和传统方法的变形能力、框边界处的曲率连续特性。机身头部参数化示例表明CYFFD可以和传统FFD协同使用从而实现复杂的变形目的。短舱变形示例和外形拟合示例表明CYFFD可以用于复杂非轴对称圆柱曲面。圆柱头部优化算例表明CYFFD用于优化设计能够得到良好的优化结果,将之用于圆柱类外形的参数化和优化设计中具有实用价值。; 何小龙白俊强李立杨体浩张煜; 关键词：气动优化设计参数化发动机短舱

基于EFFD方法的自然层流短舱优化设计被引量：15: 2014年; 采用extended free-form deformation(EFFD)方法研究了自然层流(natural laminar flow,NLF)短舱的气动外形优化设计方法.使用基于Bernstein基函数的EFFD方法完成了NLF短舱剖面的参数化,利用基于k-εSST(shear stress transport)两方程湍流模型的γ-θ转捩模型进行自然转捩预测,结合EFFD、一种混合动网格方法、Kriging代理模型和改进的粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)建立了针对NLF短舱气动外形的优化设计框架.采用该框架分别对通气NLF短舱和带动力NLF短舱进行优化设计.单独通气NLF短舱优化结果的外表面实现48%的层流,阻力系数比初始通气NLF短舱减小了0.0003.带动力NLF短舱的优化结果外表面保持了41%的层流.这些结果表明采用相关技术建立的优化设计框架在NLF短舱设计中具有一定应用价值.; 何小龙白俊强夏露陈颂乔磊; 关键词：气动外形优化设计转捩模型 KRIGING

间隙非线性对二元翼段颤振特性影响被引量：4: 2019年; 为了研究间隙非线性对颤振特性的影响,本文采用基于非定常雷诺平均方程的非定常气动力求解方法,耦合结构运动方程建立了时域气动弹性分析系统,并运用该系统计算三自由度无间隙二元翼段构型的颤振速度。采用描述函数法对间隙问题进行处理,得到了间隙非线性所带来的极限环振荡现象,并分析亚跨音速阶段间隙大小对颤振特性的影响。通过研究预加载对颤振特性的影响,得出预加载能够减弱间隙非线性影响,有效提高系统颤振速度。; 李宇飞白俊强刘南李国俊何小龙; 关键词：非定常气动力气动弹性颤振跨音速时域分析预加载

基于全局灵敏度分析的改进微分进化算法被引量：3: 2016年; 为了提高微分进化算法在问题维度较高、计算量有限的情况下的寻优能力,提出了基于全局灵敏度分析方法的改进微分进化算法。使用Morris-One-at-a-Time(MOAT)全局灵敏度方法对典型函数进行灵敏度分析,与另一种全局灵敏度分析方法 Sobol方法进行了对比,证明MOAT方法计算效率和精度较高。基于MOAT方法分别构造了考虑灵敏度信息的改进交叉算子和变异算子,从而得到2种改进微分进化算法GSADE1和GSADE2。使用5个显式50维测试函数对2种改进算法进行了测试,并与基准微分进化算法进行了对比,发现2种改进算法在收敛速度和鲁棒性方面都有所提高。; 何小龙白俊强李宇飞; 关键词：全局优化微分进化计算机仿真

基于伴随理论的大型客机气动优化设计研究进展被引量：16: 2019年; 大型民用客机的气动设计具有巡航马赫数高、部件间流动干扰复杂、外形精细化修形难度大等特点,完全依靠人工试凑法进行气动设计工作量巨大。基于高可信度数值模拟的优化设计技术可以对该类问题进行自动寻优设计,给设计师提供有力参考,因此在大型民用客机气动设计中发挥着越来越显著的作用。首先,以大型民用客机为背景,总结了民机气动设计中的关键科学问题,指出了梯度优化设计方法在民用客机不同优化设计问题中的适用性,并进一步对梯度求解中的伴随方法理论进行了详细介绍。然后,分析了基于伴随理论的气动优化设计方法以及气动结构多学科优化设计方法在民用客机设计中的研究进展,其中气动优化设计方面着重突出了复杂全机多部件气动外形优化设计方法以及飞机/发动机一体化优化设计方法。最后,对基于伴随理论的气动优化设计方法在大型民机中的应用进展进行了提炼,对未来发展趋势进行了展望与建议。; 白俊强雷锐午杨体浩汪辉何小龙邱亚松

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何小龙

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