飞行器外形多目标多学科综合优化设计方法研究 被引量：26

1

作者 夏露 高正红 李天 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期275-281,共7页

从多目标多学科综合设计的角度出发,探讨了飞行器外形优化设计方法。建立了针对飞行器外形设计的气动与隐身一体化优化设计模型;采用Pareto遗传算法,建立了多目标优化设计方法;并针对具体算例进行气动外形与隐身特性的综合优化设计,将... 从多目标多学科综合设计的角度出发,探讨了飞行器外形优化设计方法。建立了针对飞行器外形设计的气动与隐身一体化优化设计模型;采用Pareto遗传算法,建立了多目标优化设计方法;并针对具体算例进行气动外形与隐身特性的综合优化设计,将所得优化设计结果,与初始外形相比较,可以看出,优化后气动和隐身性能都有较大提高,实际结果表明本文提出的方法具有可行性和适用性。 展开更多

关键词 飞行器 外形设计 多目标多学科综合优化设计 Pareto遗传算法 气动性能

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鱼雷外形多目标多学科综合优化设计方法研究 被引量：3

2

作者 余德海 宋保维 +2 位作者 杨世兴 李家旺 刘旭琳 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期337-340,共4页

提出基于多目标多学科综合设计的鱼雷外形优化设计方法。建立了针对鱼雷外形设计的一体化设计优化模型;给出改进并行子空间优化算法;并针对具体算例进行外形综合优化设计;将所得优化设计结果,与初始外形相比较。比较结果表明:优化后流... 提出基于多目标多学科综合设计的鱼雷外形优化设计方法。建立了针对鱼雷外形设计的一体化设计优化模型;给出改进并行子空间优化算法;并针对具体算例进行外形综合优化设计;将所得优化设计结果,与初始外形相比较。比较结果表明:优化后流体动力和声学性能都有较大提高,本文提出的方法具有可行性和适用性。 展开更多

关键词 运筹学 鱼雷 外形 多目标多学科设计优化

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多学科设计优化在复杂船型开发中的应用

3

作者 章瑾 叶杨 朱婷 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第7期59-63,共5页

在复杂船型开发中,多学科设计优化的应用对提升船舶综合性能、降低成本等具有重要意义。本文搭建多学科优化设计框架,明确综合优化目标,兼顾水动力、结构、稳性和经济性等多方面需求,深入分析各学科约束条件,为优化设计奠定基础。运用... 在复杂船型开发中,多学科设计优化的应用对提升船舶综合性能、降低成本等具有重要意义。本文搭建多学科优化设计框架,明确综合优化目标,兼顾水动力、结构、稳性和经济性等多方面需求,深入分析各学科约束条件,为优化设计奠定基础。运用改进粒子群算法,借助动态惯性权重调整、自适应学习因子等策略提升搜索能力,在收敛速度和稳定性上优于传统算法,将其应用于复杂船型多学科优化设计,重点研究船首和螺旋桨的多学科优化设计方案,结果表明多学科设计优化方法能有效提升设计效率。 展开更多

关键词 多学科设计优化 复杂船型 改进粒子群算法 优化目标

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飞翼翼型高维目标空间多学科综合优化设计 被引量：10

4

作者 郑传宇 黄江涛 +3 位作者 周铸 刘刚 高正红 许勇 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期587-597,共11页

传统的优化方法在处理高维多目标问题上面临多重困难,针对高维多目标优化问题,进行合理的目标降维是一种实用高效的方法。本文首先讨论、研究了PCA目标降维算法在高维多目标应用中的思路,通过典型高维度目标测试函数中的应用,验证了降... 传统的优化方法在处理高维多目标问题上面临多重困难,针对高维多目标优化问题,进行合理的目标降维是一种实用高效的方法。本文首先讨论、研究了PCA目标降维算法在高维多目标应用中的思路,通过典型高维度目标测试函数中的应用,验证了降维方法的有效性,进一步将该方法推广应用于翼型气动隐身多学科综合设计中,对综合设计高维度目标空间进行主成分分析。利用主成分分析提取主成分并辨识"冗余"或者不重要的目标,将冗余目标去除或者作为约束加入到重要目标的优化过程中。结果显示,目标空间降维以后的优化设计结果满足力矩、阻力发散、巡航升阻比、低速升力特性以及隐身特性等综合设计的要求。进一步探讨、展望了该方法在飞行器多目标、多学科优化设计中的应用前景。 展开更多

关键词 主分量分析 冗余目标 相关性 高维多目标 综合优化设计

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面向乡村建筑分时分区用能需求的零碳综合能源系统设计优化

5

作者 赵安军 焦阳 +1 位作者 于军琪 陈一仁 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期369-378,共10页

基于传统最大负荷原则设计的综合能源系统容量通常远大于建筑的实际用能需求,导致以户为单位的乡村综合能源系统设计缺乏针对性和适用性。该文通过现场调查和数值模拟的方法精细化乡村建筑的实际用能需求,基于农户用能行为制定4种用能... 基于传统最大负荷原则设计的综合能源系统容量通常远大于建筑的实际用能需求,导致以户为单位的乡村综合能源系统设计缺乏针对性和适用性。该文通过现场调查和数值模拟的方法精细化乡村建筑的实际用能需求,基于农户用能行为制定4种用能策略。并构建考虑农户经济水平和零碳约束的综合能源系统设计优化模型,采用两阶段带精英策略的快速非支配排序遗传算法(Top-NSGA-II)进行多目标优化问题的求解,获得不同策略下的最佳设计方案。结果表明,与基于建筑全空间连续动态负荷的设计优化方案相比,基于分时分区用能需求的设计方案年总成本降低13.58%,系统购电比例降低7.89个百分点,实现全年净零碳排放。 展开更多

关键词 综合能源系统 多目标规划 农村地区 净零碳排放 分时分区用能需求 设计优化

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基于多目标多学科设计优化方法的再入弹道设计研究 被引量：6

6

作者 陈刚 康兴无 +2 位作者 闫桂荣 徐敏 陈士橹 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期1210-1215,共6页

为了研究多目标多学科弹道优化设计,提出了一种基于NSGA-II算法的并发多目标协作优化MDO方法MOPCO(Multi-Objective Pareto Collaboration Optimization,简称MOPCO)。利用系统优化器和学科级优化器的并发性来分解多目标MDO优化问题,解... 为了研究多目标多学科弹道优化设计,提出了一种基于NSGA-II算法的并发多目标协作优化MDO方法MOPCO(Multi-Objective Pareto Collaboration Optimization,简称MOPCO)。利用系统优化器和学科级优化器的并发性来分解多目标MDO优化问题,解决组织复杂性问题;利用自适应响应面技术来解决计算复杂性问题;利用NSGA-II算法来搜索Pareto前沿。标准算例测试表明该算法是可行的。最后将其用于静态/动态混合优化的多目标多学科再入弹道设计,获得了合理的Pareto前沿。 展开更多

关键词 多目标优化 多学科设计优化 再入弹道

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使用多学科设计优化方法对鱼雷总体综合设计的建模思路研究 被引量：16

7

作者 卜广志 张宇文 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期163-168,共6页

多学科设计优化方法是一种新的针对复杂工程系统设计的求解方法 ,给出了多学科设计优化方法的参数表示 ,分析了鱼雷总体综合设计的学科划分和耦合参数 ,然后分别使用三种典型的多学科设计优化方法———多学科可行性法、单学科可行性法... 多学科设计优化方法是一种新的针对复杂工程系统设计的求解方法 ,给出了多学科设计优化方法的参数表示 ,分析了鱼雷总体综合设计的学科划分和耦合参数 ,然后分别使用三种典型的多学科设计优化方法———多学科可行性法、单学科可行性法和协调优化法对鱼雷总体综合设计进行建模思路研究 。 展开更多

关键词 鱼雷 综合设计 使用 建模 多学科设计优化 参数表示 协调优化 模型 耦合

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机械系统可靠性模糊多目标优化设计的综合协调法 被引量：5

8

作者 吴卫东 黄洪钟 +1 位作者 古莹奎 李永华 《应用科学学报》 CAS CSCD 2003年第3期263-267,共5页

针对用常规优化方法难以处理具有相互矛盾属性的机械系统可靠性多目标优化设计问题,提出了一种基于模糊优化决策的综合协调函数法.该方法利用模糊集隶属函数的特性将各子目标函数模糊化处理为能够反映各子目标相对重要程度,具有加权指... 针对用常规优化方法难以处理具有相互矛盾属性的机械系统可靠性多目标优化设计问题,提出了一种基于模糊优化决策的综合协调函数法.该方法利用模糊集隶属函数的特性将各子目标函数模糊化处理为能够反映各子目标相对重要程度,具有加权指数的协调满意度函数形式;通过动态时变的协调校正加权函数再将各子目标的协调满意度函数综合成统一的单目标优化模型,然后用常规优化方法即可求出原多目标优化模型的满意解.最后给出一个实例以验证该方法的有效性. 展开更多

关键词 机械系统 机械设计 可靠性 模糊多目标优化设计 综合协调法 目标函数 权函数

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船舶概念设计阶段多学科和多目标优化研究 被引量：6

9

作者 唐正茂 解德 马士虎 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第8期879-886,共8页

船型设计之初，设计者往往会通过船舶多个学科的分析，并从很多船型方案中进行选择比较。该文基于多学科设计优化（MDO）的框架，采用多目标进化算法和决策技术的运用，讨论了船舶概念设计阶段的综合性能优化问题。将船舶总体概念设计按... 船型设计之初，设计者往往会通过船舶多个学科的分析，并从很多船型方案中进行选择比较。该文基于多学科设计优化（MDO）的框架，采用多目标进化算法和决策技术的运用，讨论了船舶概念设计阶段的综合性能优化问题。将船舶总体概念设计按MDO的要求分解为系统控制层和5个子系统，考虑了排水量、综合效率、相对回转直径和造价等多目标函数，采用改进的非支配解排序的多目标进化优化算法（NSGAⅡ）和多学科可行解方法（MDF）求出Pareto最优解。然后用逼近理想解的排序方法（TOPSIS）对这些Pareto解进行选优。应用文中的方法，对35000吨载重量的油船进行了概念设计分析。数值算例表明，综合多学科设计和多目标优化以及决策，能够有效、客观选择合理的船型和主尺度参数。 展开更多

关键词 船舶概念设计 多学科设计优化 多目标优化和决策 NSGA Ⅱ TOPSIS

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基于目标分流方法的船舶概念方案多学科设计优化 被引量：4

10

作者 王健 谢伟 +1 位作者 王涛 刘晓军 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2017年第5期22-29,共8页

[目的]船舶概念设计是通过多个学科分析、协调从而得到综合优化概念方案的过程,也是一项技术难度大、涵盖范围广泛的复杂系统设计问题。同时,与船舶单个子学科技术的迅速发展相比,船舶总体设计优化方法发展相对缓慢。[方法]在阐述船舶... [目的]船舶概念设计是通过多个学科分析、协调从而得到综合优化概念方案的过程,也是一项技术难度大、涵盖范围广泛的复杂系统设计问题。同时,与船舶单个子学科技术的迅速发展相比,船舶总体设计优化方法发展相对缓慢。[方法]在阐述船舶分解与协调策略的基础上,采用解析目标分流方法(ATC),以某油船设计为例,建立由浮态与稳性、阻力与推进(快速性)、操纵性、舱容、经济性共5个学科组成的船舶概念设计优化数学模型,探讨船舶概念设计阶段的总体设计优化问题。[结果]数值算例表明,解析目标分流方法可以较好地解决船舶总体设计学科间复杂耦合所带来的计算困难,具有良好的稳定性与收敛性,[结论]可有效支撑船舶的总体设计优化。 展开更多

关键词 解析目标分流法 多学科设计优化 分解协调策略 船舶概念设计

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基于协同优化的耐压柱壳多学科多目标优化 被引量：1

11

作者 王萌 刘峰 +1 位作者 田震 杨松源 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期62-69,共8页

为提高耐压柱壳的设计效率和结构性能,本文基于多学科设计优化思想,进行了耐压柱壳多学科设计优化的学科分解,确定了耐压柱壳多学科优化设计的设计参数,明确了设计变量间的耦合关系,设计了耐压柱壳参数化分析流程,进行了设计变量灵敏度... 为提高耐压柱壳的设计效率和结构性能,本文基于多学科设计优化思想,进行了耐压柱壳多学科设计优化的学科分解,确定了耐压柱壳多学科优化设计的设计参数,明确了设计变量间的耦合关系,设计了耐压柱壳参数化分析流程,进行了设计变量灵敏度分析。在利用响应面模型建立了具有较高拟合精度耐压柱壳近似模型的基础上,以质量排水量比和极限载荷为目标函数,建立了基于协同优化方法的耐压柱壳多学科多目标优化模型,在确定了系统层和学科层的优化求解方法基础上,设计了基于协同优化的耐压柱壳多学科多目标优化框架,进行了优化的求解工作,得到了优化方案。与初始方案的对比表明:所得到的Pareto解集中,部分方案在2个目标函数上均得到了优化,验证了优化框架的有效性。 展开更多

关键词 耐压柱壳 设计参数 耦合关系 参数化分析流程 近似模型 目标函数 协同优化方法 多学科多目标优化 优化框架

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混合离散变量的多目标优化设计灰色综合关联度算法 被引量：1

12

作者 韩朝晖 叶南海 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期495-497,共3页

提出了一种基于混合离散变量多目标优化设计求解方法.该方法应用相似系数与灰色关联度相结合形成的灰色综合关联度直接求解.引入了混沌移民算子对基本遗传算法进行了改进,并开发了混合离散变量优化的灰色复合遗传算法程序.工程设计实例... 提出了一种基于混合离散变量多目标优化设计求解方法.该方法应用相似系数与灰色关联度相结合形成的灰色综合关联度直接求解.引入了混沌移民算子对基本遗传算法进行了改进,并开发了混合离散变量优化的灰色复合遗传算法程序.工程设计实例表明,该算法对优化设计问题的特性无特殊要求,具有较好的普适性,而且程序运行可靠,计算简单,全局收敛能力强. 展开更多

关键词 混合离散变量 灰色综合关联度 优化设计 多目标

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舰船多学科综合优化设计计算环境研究 被引量：1

13

作者 冯佰威 刘祖源 常海超 《船舶》 2009年第2期5-8,共4页

多学科综合优化设计(MDO)是当前复杂系统设计研究中一个最新、最活跃的领域,而多学科综合优化设计计算环境是MDO体系中较为活跃的研究内容之一。在对多学科综合优化计算环境特点分析的基础上,结合国外舰船研制领域中MDO的典型应用,提出... 多学科综合优化设计(MDO)是当前复杂系统设计研究中一个最新、最活跃的领域,而多学科综合优化设计计算环境是MDO体系中较为活跃的研究内容之一。在对多学科综合优化计算环境特点分析的基础上,结合国外舰船研制领域中MDO的典型应用,提出了适合我国舰船研制模式的MDO计算环境体系结构,可为舰船MDO的研究方向提供有力的参考。 展开更多

关键词 多学科综合优化设计 并行协同 计算环境 智能产品模型

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基于OpenMDAO的BLISS-2000多学科设计优化:流程、策略与参数研究

14

作者 高裕浩 何腾武 赵敏 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期135-149,共15页

[目的]旨在基于OpenMDAO研究BLISS-2000多学科设计优化方法的近似模型、一致性约束、边界更新策略对其收敛性能与优化效率的影响。[方法]首先,给出BLISS-2000方法优化流程和边界更新策略;然后,基于OpenMDAO建立BLISS-2000方法模型,结合... [目的]旨在基于OpenMDAO研究BLISS-2000多学科设计优化方法的近似模型、一致性约束、边界更新策略对其收敛性能与优化效率的影响。[方法]首先,给出BLISS-2000方法优化流程和边界更新策略;然后,基于OpenMDAO建立BLISS-2000方法模型,结合数学算例和工程算例验证所建模型准确性;最后,研究近似模型准确度、一致性等式约束及约束松弛、边界更新策略对BLISS-2000方法收敛性能与优化效率的影响。[结果]结果表明,通过提高近似模型准确度、选取适当的约束松弛因子和边界更新因子,可显著提高BLISS-2000方法的收敛性能与优化效率,并得到基于约束松弛的BLISS-2000方法相关参数的建议取值。[结论]研究结果可对改进BLISS-2000方法及船舶与海洋工程装备概念设计阶段应用BLISS-2000方法提供参考。 展开更多

关键词 船舶设计 多目标优化 多学科设计优化 OpenMDAO BLISS-2000 近似模型 边界更新策略

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解析目标分流法在汽车多学科设计优化中的应用 被引量：3

15

作者 赵迁 陈潇凯 林逸 《汽车技术》 北大核心 2010年第6期25-28,55,共5页

在阐述分解协调策略和研究ATC方法计算流程基础上,利用基于二次罚函数的ATC方法对某发动机燃烧室进行多学科设计优化(MDO)研究。考虑几何和热力学两个学科,很好地解决了学科间复杂耦合带来的计算困难,计算结果与不分解优化的结果非常接... 在阐述分解协调策略和研究ATC方法计算流程基础上,利用基于二次罚函数的ATC方法对某发动机燃烧室进行多学科设计优化(MDO)研究。考虑几何和热力学两个学科,很好地解决了学科间复杂耦合带来的计算困难,计算结果与不分解优化的结果非常接近,验证了该方法在汽车设计中的有效性。同时研究了步长对优化结果的影响,发现随着步长加大,误差变大,计算成本变低。 展开更多

关键词 解析目标分流法 多学科设计优化 分解协调策略

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模糊综合评价在多学科优化设计变量选择中的应用

16

作者 傅蜀燕 《交通科技》 2012年第4期130-132,共3页

以灵敏度分析理论为基础,将模糊数学综合评判理论应用于多学科优化设计变量的选择与评价。以某集装箱船为例,在建立了包含静力学、模态分析和动力学的多学科优化时设计变量选择的模糊评判数学模型之后,综合考虑了应力、位移、固有频率... 以灵敏度分析理论为基础,将模糊数学综合评判理论应用于多学科优化设计变量的选择与评价。以某集装箱船为例,在建立了包含静力学、模态分析和动力学的多学科优化时设计变量选择的模糊评判数学模型之后,综合考虑了应力、位移、固有频率、速度和加速度等参数对设计变量的影响。分析表明,该方法简便易行、结果可靠。 展开更多

关键词 灵敏度分析 模糊综合评价 多学科优化设计

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模糊综合评判在多目标优化设计中的应用 被引量：3

17

作者 陈新 吴琦 +2 位作者 郭三学 赵晓青 王少华 《西安矿业学院学报》 1999年第4期351-355,共5页

叙述模糊综合评判方法及其在机械设计多目标问题中的应用，指出“型”与“量”两方面的优化处理相结合才能获得真正的最优解。最后以滑动轴承的多目标优化设计为例来说明模糊综合评判的应用过程。

关键词 多目标优化设计 模糊综合评判 隶属函数 轴承

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使用解析目标分流策略的海洋卫星多学科优化 被引量：8

18

作者 吴蓓蓓 黄海 +1 位作者 陈珅艳 吴文瑞 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期9-16,共8页

在海洋卫星总体设计阶段,为了提高卫星整体设计性能和效率,采用多学科设计优化(MDO)技术对其总体参数进行设计优化。考虑轨道、有效载荷、结构和电源四个学科的设计变量和约束条件,以卫星总质量最小为优化目标建立海洋卫星MDO模型;针对... 在海洋卫星总体设计阶段,为了提高卫星整体设计性能和效率,采用多学科设计优化(MDO)技术对其总体参数进行设计优化。考虑轨道、有效载荷、结构和电源四个学科的设计变量和约束条件,以卫星总质量最小为优化目标建立海洋卫星MDO模型;针对各学科优化问题属性设计高效的优化方案并采用解析目标分流(ATC)这一多级MDO策略来协调整个优化过程。优化后海洋卫星总质量相对海洋一号(HY-1)卫星下降17.6%,整个优化过程花费的时间也比采用单级All-at-once(AAO)策略减少85.7%。一方面表明所建立的海洋卫星MDO模型的合理有效性,另一方面表明ATC策略结合学科定制优化方案的求解技术的有效性。 展开更多

关键词 卫星 多学科设计优化 解析目标分流法 建模 分析

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飞行器多学科设计优化概述 被引量：26

19

作者 王书河 何麟书 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期697-701,共5页

针对飞行器多学科设计优化进行了概述。提出多学科设计优化的综合性定义,介绍了国内外发展现状。指明多学科设计优化的组成要素和存在学科耦合、计算耗时两个难点,并认为其关键问题是离散设计变量和非数值型综合设计变量处理、工程综合... 针对飞行器多学科设计优化进行了概述。提出多学科设计优化的综合性定义,介绍了国内外发展现状。指明多学科设计优化的组成要素和存在学科耦合、计算耗时两个难点,并认为其关键问题是离散设计变量和非数值型综合设计变量处理、工程综合评估、数据流管理等。阐述了可用于多学科设计优化的各种方法及其优缺点。并提出了多学科设计优化的研究重点。 展开更多

关键词 飞行器 多学科设计优化 离散设计变量 非数值型综合设计变量 数据流管理

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隐身性能约束的多目标气动外形优化设计 被引量：10

20

作者 苏伟 高正红 夏露 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期137-140,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 多目标多学科优化设计 Parcto遗传算法 外形参数化

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