容冰翼型设计过程中冰形的生成方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本申请公开了一种容冰翼型设计过程中冰形的生成方法、装置、设备及介质，涉及航空航天数值优化技术领域，包括：对初始翼型进行参数化表示，得到若干数量个翼型样本参数及其对应的翼型样本数据集；翼型样本参数为非容冰翼型的参数；确定与翼型样本数据集对应的冰形数据集，并对冰形数据集进行降维得到第一冰形系数，确定出翼型样本参数与第一冰形系数的映射关系；确定出容冰翼型样本参数，并根据映射关系预测得到与容冰翼型样本参数对应的冰形。可见，本申请首先建立翼型与冰形之间的映射关系，所述翼型为不考虑容冰的翼型，然后基于所述映射关系实现由容冰翼型到对应冰形的快速预测，如此一来，达到缩短容冰翼型设计周期、提高设计效率的目的。高设计效率的目的。高设计效率的目的。

【技术实现步骤摘要】
容冰翼型设计过程中冰形的生成方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及航空航天数值优化
，特别涉及一种容冰翼型设计过程中冰形的方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]随着作战的智能化和无人化发展，无人机在战场中发挥了越来越广的作用，包括侦察、打击、运输等，同时无人机也在民用中得到了广泛应用。无人机的大载重和超远程续航设计需求，要求机翼优化设计具备好的气动性能。另外，无人机巡航高度处于云雾覆盖范围，难免遭遇机翼结冰问题。为了兼顾机翼设计的强健气动性能，又考虑机翼结冰后的气动性能，近年来出现了“容冰”概念的翼型设计研究，有效提升了机翼遭遇结冰后的处理灵活性。
[0003]在容冰翼型设计中，优化算法会迭代生成中间点的翼型，其次使用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）方法求解翼型对应的水滴撞击特性和冰形，进而考虑结冰后翼型气动性能，对该中间翼型进行优化。重复地，会最终得到同时满足结冰前、后气动要求的优化翼型。然而，由于翼型的冰形数值模拟涉及到空气流场计算、水滴流场计算和结冰热力学模型求解等过程，耗时较长，而且与网格规模成正相关关系，这就会给原本就复杂的优化设计过程带来额外的设计时长。
[0004]为此，如何通过提高容冰翼型对应的冰形的生成效率，达到缩短容冰翼型的优化设计周期的目的是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种容冰翼型设计过程中冰形的生成方法、装置、设备及介质，能够通过提高容冰翼型对应的冰形的生成效率，达到缩短容冰翼型的优化设计周期的目的，其具体方案如下：第一方面，本申请公开了一种容冰翼型设计过程中冰形的生成方法，包括：对初始翼型进行参数化表示，得到若干数量个翼型样本参数以及所述翼型样本参数对应的翼型样本数据集；其中，所述翼型样本参数为非容冰翼型的翼型样本参数；确定与所述翼型样本数据集对应的冰形数据集，并对所述冰形数据集进行降维，得到所述冰形数据集对应的第一冰形系数，然后确定出所述翼型样本参数与所述第一冰形系数的映射关系；确定出容冰翼型样本参数，并根据所述翼型样本参数与所述第一冰形系数的映射关系，预测得到与所述容冰翼型样本参数对应的冰形。
[0006]可选的，所述对初始翼型进行参数化表示，得到若干数量个翼型样本参数以及所述翼型样本参数对应的翼型样本数据集，包括：利用扰动CST方法对初始翼型进行参数化表示，得到若干数量个翼型样本参数以及所述翼型样本参数对应的翼型样本数据集。
[0007]可选的，所述确定与所述翼型样本数据集对应的冰形数据集，包括：基于计算流体力学数值方法确定与所述翼型样本数据集对应的冰形数据集。
[0008]可选的，所述对所述冰形数据集进行降维，得到所述冰形数据集对应的第一冰形系数，包括：通过POD降维方法对所述冰形数据集进行降维，得到所述冰形数据集对应的第一冰形系数。
[0009]可选的，所述根据所述翼型样本参数与所述第一冰形系数的映射关系，预测得到与所述容冰翼型样本参数对应的冰形，包括：根据所述翼型样本参数与所述第一冰形系数的映射关系，确定出与所述容冰翼型样本参数对应的第二冰形系数；通过POD重构方法，并基于与所述容冰翼型样本参数对应的所述第二冰形系数，预测得到与所述容冰翼型样本参数对应的冰形。
[0010]可选的，所述通过POD重构方法，并基于与所述容冰翼型样本参数对应的所述第二冰形系数，预测得到与所述容冰翼型样本参数对应的冰形，包括：确定所述POD降维方法中的降维维数；通过POD重构方法以及所述降维维数，并基于与所述容冰翼型样本参数对应的所述第二冰形系数，预测得到与所述容冰翼型样本参数对应的冰形。
[0011]可选的，所述确定出与所述容冰翼型样本参数对应的第二冰形系数，包括：基于Kriging代理模型，确定出与所述容冰翼型样本参数对应的第二冰形系数。
[0012]第二方面，本申请公开了一种容冰翼型设计过程中冰形的生成装置，包括：非容冰翼型的样本数据建立模块，用于对初始翼型进行参数化表示，得到若干数量个翼型样本参数以及所述翼型样本参数对应的翼型样本数据集；其中，所述翼型样本参数为非容冰翼型的翼型样本参数；非容冰翼型的冰形数据确定模块，用于确定与所述翼型样本数据集对应的冰形数据集；映射关系确定模块，用于对所述冰形数据集进行降维，得到所述冰形数据集对应的第一冰形系数，然后确定出所述翼型样本参数与所述第一冰形系数的映射关系；容冰翼型的冰形确定模块，用于确定出容冰翼型样本参数，并根据所述翼型样本参数与所述第一冰形系数的映射关系，预测得到与所述容冰翼型样本参数对应的冰形。
[0013]第三方面，本申请公开了一种电子设备，包括：存储器，用于保存计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述公开的容冰翼型设计过程中冰形的生成方法。
[0014]第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，用于保存计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的容冰翼型设计过程中冰形的生成方法。
[0015]可见，本申请提出一种容冰翼型设计过程中冰形的生成方法，包括：对初始翼型进行参数化表示，得到若干数量个翼型样本参数以及所述翼型样本参数对应的翼型样本数据集；其中，所述翼型样本参数为非容冰翼型的翼型样本参数；确定与所述翼型样本数据集对应的冰形数据集，并对所述冰形数据集进行降维，得到所述冰形数据集对应的第一冰形系
数，然后确定出所述翼型样本参数与所述第一冰形系数的映射关系；确定出容冰翼型样本参数，并根据所述翼型样本参数与所述第一冰形系数的映射关系，预测得到与所述容冰翼型样本参数对应的冰形。综上可见，本申请首先建立翼型与冰形之间的映射关系，所述翼型为不考虑容冰的翼型，然后基于所述映射关系实现由容冰翼型到对应冰形的快速预测，如此一来，通过提高容冰翼型对应的冰形的生成效率，达到缩短容冰翼型的优化设计周期的目的。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0017]图1为本申请公开的一种容冰翼型设计过程中冰形的生成方法流程图；图2为本申请公开的一种具体的容冰翼型设计过程中冰形的生成方法流程图；图3为本申请公开的一种容冰翼型设计过程中冰形的生成装置结构示意图；图4为本申请公开的一种电子设备结构图。
实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]在容冰翼型设计中，优化算法会迭代生成中间点的翼型，其次使用计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种容冰翼型设计过程中冰形的生成方法，其特征在于，包括：对初始翼型进行参数化表示，得到若干数量个翼型样本参数以及所述翼型样本参数对应的翼型样本数据集；其中，所述翼型样本参数为非容冰翼型的翼型样本参数；确定与所述翼型样本数据集对应的冰形数据集，并对所述冰形数据集进行降维，得到所述冰形数据集对应的第一冰形系数，然后确定出所述翼型样本参数与所述第一冰形系数的映射关系；确定出容冰翼型样本参数，并根据所述翼型样本参数与所述第一冰形系数的映射关系，预测得到与所述容冰翼型样本参数对应的冰形。2.根据权利要求1所述的容冰翼型设计过程中冰形的生成方法，其特征在于，所述对初始翼型进行参数化表示，得到若干数量个翼型样本参数以及所述翼型样本参数对应的翼型样本数据集，包括：利用扰动CST方法对初始翼型进行参数化表示，得到若干数量个翼型样本参数以及所述翼型样本参数对应的翼型样本数据集。3.根据权利要求1所述的容冰翼型设计过程中冰形的生成方法，其特征在于，所述确定与所述翼型样本数据集对应的冰形数据集，包括：基于计算流体力学数值方法确定与所述翼型样本数据集对应的冰形数据集。4.根据权利要求1至3任一项所述的容冰翼型设计过程中冰形的生成方法，其特征在于，所述对所述冰形数据集进行降维，得到所述冰形数据集对应的第一冰形系数，包括：通过POD降维方法对所述冰形数据集进行降维，得到所述冰形数据集对应的第一冰形系数。5.根据权利要求4所述的容冰翼型设计过程中冰形的生成方法，其特征在于，所述根据所述翼型样本参数与所述第一冰形系数的映射关系，预测得到与所述容冰翼型样本参数对应的冰形，包括：根据所述翼型样本参数与所述第一冰形系数的映射关系，确定出与所述容冰翼型样本参数对应的第二冰形系数；通过POD重构方法，并基于与所述容冰翼型样本参数对应的所述第二冰形系数，预测得到与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟斌，宋超，张露，肖中云，郝云权，周铸，王跃军，马洪林，马率，崔兴达，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：