一种流场过压分布非线性降阶预测方法技术

本发明专利技术提供一种流场过压分布非线性降阶预测方法，适用于流场过压分布数据的非线性降维与快速预测，旨在克服传统线性降维方法难以处理高维复杂气动数据的局限性。该方法首先基于飞行器参数化外形生成设计变量样本集，并通过CFD仿真获取对应的高维过压分布数据；随后利用高斯过程隐变量模型对过压分布数据进行非线性降维，提取隐空间变量及重构模型；进而通过Kriging等代理模型建立设计变量与隐空间变量之间的映射关系，实现从设计变量到过压分布的快速预测。该方法无需求解流动控制方程，能够在秒级时间内完成过压分布的重构和预测，显著提升飞行器气动布局设计效率，适用于低声爆飞行器等高性能飞行器的快速设计与评估。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞机气动布局设计领域，具体而言，涉及一种适用于飞机飞行流场中的过压分布数据非线性降阶方法。

技术介绍

1、随着对飞行器综合性能（升阻比、声爆、隐身等）的要求不断提高，气动布局设计已成为整机研制过程中的关键环节。当前普遍采用高精度计算流体力学（cfd）手段获取气动数据，但在面对数百至数千维的流场信息时，cfd-级仿真既计算量巨大、耗时长，又难以在迭代设计中快速反映外形微调对局部流场的影响。

2、传统气动优化算法往往将优化目标简化为升力或阻力等宏观气动力，而把包含丰富局部特征的流场数据仅作为中间结果，未能充分发掘其潜在规律；因为常规优化模型数据处理能力较弱，难以对海量数据进行有效归纳，提取其中的特征关系，这导致设计师仍需借助经验对机翼或机身局部进行“手工修型”，效率低且易受主观干扰。线性降维方法，如主成分分析，虽然可在一定程度上降低数据维度，但是由于线性方法本身的限制性，导致无法准确捕捉复杂非线性流动机理。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种适用于流场过压分布数据的非线性降维本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种流场过压分布非线性降阶预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的流场过压分布非线性降阶预测方法，其特征在于：步骤S1中，所述试验设计方法为拉丁超立方方法，采用拉丁超立方方法进行随机抽样，从而获得设计变量x的样本集X。

3.根据权利要求1所述的流场过压分布非线性降阶预测方法，其特征在于：步骤S1中，所述预定空间位置为飞行器机身正下方位置H处，H = 3L ~ 5L，其中，L表示飞行器机身长度。

4.根据权利要求1所述的流场过压分布非线性降阶预测方法，其特征在于：步骤S3中，选用Kriging模型建立设计变量 x 与隐空间变量 ...

【技术特征摘要】

1.一种流场过压分布非线性降阶预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的流场过压分布非线性降阶预测方法，其特征在于：步骤s1中，所述试验设计方法为拉丁超立方方法，采用拉丁超立方方法进行随机抽样，从而获得设计变量x的样本集x。

3.根据权利要求1所述的流场过压分...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋超，邵元培，蓝庆生，罗骁，余永刚，刘文君，吕广亮，王浩，
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：