一种面向气动外形优化的形状空间实验设计方法技术

本发明专利技术公开了一种面向气动外形优化的形状空间实验设计方法，包括如下步骤：步骤1，给定实验设计计算条件，包括每一实验设计矩阵采样点的数量、设计变量维度、几何约束条件以及外形参数化方法；步骤2，构建以样本点集为设计变量、以可行解数目及空间均匀性性评价指标为目标函数的多目标优化模型；步骤3，采用基于非支配排序遗传算法对多目标优化模型迭代求解，得到最优实验设计方案。本发明专利技术方法考虑了样本点集所生成的气动几何外形在形状空间中分布的均匀性以及几何约束的可行性，使得初始样本点集更加合理，获得的空间信息更加全面，初始代理模型质量更高，进而提升优化设计和分析的效率。本发明专利技术应用于飞行器设计气动优化技术领域。域。域。

【技术实现步骤摘要】
一种面向气动外形优化的形状空间实验设计方法


[0001]本专利技术涉及飞行器设计气动优化
，具体是一种面向气动外形优化的形状空间实验设计方法。

技术介绍

[0002]实验设计是基于序列近似优化方法的关键步骤之一，其任务是在设计空间内寻找分布尽可能均匀的仿真模型评估点集，用于构建代理模型。实验设计方法直接影响着初始代理模型的质量，合理的实验设计方法可以获得更优的采样方案，以得到更多的空间信息。目前，经典的实验设计方法(如拉丁超立方实验设计、优化拉丁超立方实验设计等)仅在设计变量空间中对采样点集的空间填充性进行评估，然而在气动外形优化设计问题中，通常基于实验设计样本点，采用参数化方法(CST参数化方法、B样条曲线等)对气动几何外形进行表征。因此，通过经典的实验设计方法产生的在设计空间内均匀分布的样本点，其对应的气动几何外形在形状空间内的分布均匀性可能较差，这会导致初始代理模型质量较差，进而对序列近似优化的效率造成影响。现有技术中，常用的气动外形优化实验设计方法有：
[0003]拉丁超立方实验设计：此方法简单方便，易于实现，能够实现任意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向气动外形优化的形状空间实验设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，给定实验设计计算条件，包括每一实验设计矩阵采样点的数量m、设计变量维度n、几何约束条件以及外形参数化方法；步骤2，构建以样本点集为设计变量、以可行解数目及空间均匀性性评价指标为目标函数的多目标优化模型；步骤3，采用基于非支配排序遗传算法对多目标优化模型迭代求解，得到最优实验设计方案。2.根据权利要求1所述面向气动外形优化的形状空间实验设计方法，其特征在于，步骤2中，所述多目标优化模型具体为：Find:Xs.t:S
a
＞S0,T
a
＞T0,a＝1,2,
…
,m式中，为实验设计矩阵；num(X)为实验设计矩阵中X满足几何约束条件的样本点数目，其几何约束条件包括面积约束S
i
＞S0，厚度约束T
i
＞T0；φ
p
为设计变量在形状空间内的均匀性评价指标，S
i
表示实验设计矩阵X中第a行对应的翼形面积，S0表示面积约束值，T
i
表示实验设计矩阵X中第a行对应的翼形厚度，T0表示厚度约束值。3.根据权利要求2所述面向气动外形优化的形状空间实验设计方法，其特征在于，步骤3具体包括：步骤3.1，随机生成具有10m个m行n列的实验设计矩阵的初始种群，作为父代种群；步骤3....

【专利技术属性】
技术研发人员：武泽平，王鹏宇，王文杰，张为华，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：