飞航导弹基于响应面近似技术的并行子空间优化设计 被引量：9

1

作者 龚春林 谷良贤 袁建平 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期392-395,共4页

分析了基于响应面近似模型的并行子空间方法CSSO/RSA的执行步骤和特点,并介绍了逐步逼近响应面近似模型的构建方法。给出了包含气动、弹道、发动机3个耦合学科的整体式冲压发动机飞航导弹的学科分析模型和系统优化模型,分别采用CSSO/RS... 分析了基于响应面近似模型的并行子空间方法CSSO/RSA的执行步骤和特点,并介绍了逐步逼近响应面近似模型的构建方法。给出了包含气动、弹道、发动机3个耦合学科的整体式冲压发动机飞航导弹的学科分析模型和系统优化模型,分别采用CSSO/RSA方法和单级多学科优化方法对飞航导弹进行优化设计。结果表明CSSO/RSA方法的性能要优于单级多学科优化方法。 展开更多

关键词 飞航导弹 并行子空间优化 响应面近似

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改进的并行子空间优化算法及其在飞机概念设计中的应用 被引量：2

2

作者 张科施 李为吉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期110-115,共6页

分析了基于全局敏度方程的并行子空间优化算法容易发生收敛过程振荡和优化早熟的原因,在保持原算法减少约束个数和降低设计变量维度优点的条件下,进行了以下方面的改进:①去除了可能导致收敛过程振荡的折衷系数;②将可能导致优化早熟的... 分析了基于全局敏度方程的并行子空间优化算法容易发生收敛过程振荡和优化早熟的原因,在保持原算法减少约束个数和降低设计变量维度优点的条件下,进行了以下方面的改进:①去除了可能导致收敛过程振荡的折衷系数;②将可能导致优化早熟的固定累积约束参数设置为自适应可变参数。算例表明改进后算法收敛性能有很大提高。将该算法用于某通用航空飞机的概念设计,考虑气动、重量和性能3个学科,很好地解决了各学科间复杂耦合带来的计算困难,证实了该算法的有效性。 展开更多

关键词 飞机设计 多学科设计优化 并行子空间优化 全局敏度方程

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邻域加强的并行子空间优化过程 被引量：1

3

作者 欧阳琦 陈小前 黄奕勇 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期22-25,共4页

针对基于响应面的并行子空间优化(CSSO-RS)过程的不足,提出了基于邻域加强的改进CSSO-RS优化过程。其主要思路是在子空间优化后,在得到的最优解附近进行全部变量的优化,以更好地协调系统级优化与子空间优化。用经典测试函数及通用航空... 针对基于响应面的并行子空间优化(CSSO-RS)过程的不足,提出了基于邻域加强的改进CSSO-RS优化过程。其主要思路是在子空间优化后,在得到的最优解附近进行全部变量的优化,以更好地协调系统级优化与子空间优化。用经典测试函数及通用航空飞机参数优化问题对该算法进行测试,测试结果表明该算法使CSSO-RS优化效率得到较大的改善。 展开更多

关键词 并行子空间优化 响应面 邻域加强 飞机参数优化

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计及气动和隐身约束结构综合优化的并行子空间优化方法 被引量：1

4

作者 苟仲秋 宋笔锋 李为吉 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期81-85,共5页

通过分析基于响应面的并行子空间优化算法的特点指出并行子空间优化算法学科级优化的作用在于向系统级优化响应面提供性能优良的设计点。在此基础上,建立了不要求学科级优化的改进的并行子空间优化算法,进一步降低了设计优化的计算量,... 通过分析基于响应面的并行子空间优化算法的特点指出并行子空间优化算法学科级优化的作用在于向系统级优化响应面提供性能优良的设计点。在此基础上,建立了不要求学科级优化的改进的并行子空间优化算法,进一步降低了设计优化的计算量,解决了分析模块与优化模块间的接口困难。依据该算法建立了结构、气动和隐身一体化设计优化框架,实现了某无人机机翼计及气动和隐身约束的结构综合优化。 展开更多

关键词 多学科设计优化 并行子空间优化

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基于响应面法的并行子空间优化算法改进研究 被引量：2

5

作者 刘明航 《航空科学技术》 2017年第9期51-55,共5页

为了更好地解决飞行器多学科设计优化问题,对传统基于响应面的并行子空间优化算法(RS-CSSO)进行改进:改进基于近似模型,在具有同等计算精度的情况下减少学科分析的次数,采用均匀试验设计代替学科级优化来直接获得性能优良的初始设计样本... 为了更好地解决飞行器多学科设计优化问题,对传统基于响应面的并行子空间优化算法(RS-CSSO)进行改进:改进基于近似模型,在具有同等计算精度的情况下减少学科分析的次数,采用均匀试验设计代替学科级优化来直接获得性能优良的初始设计样本点;在系统级优化过程中引入自适应近似模型算法,在迭代过程中对两种近似模型的精度进行对比,以相对误差的均值和标准差作为判据,选用精度更高的近似模型来提高系统级优化效率。采用改进的RS-CSSO算法对飞翼布局无人机进行了设计优化,并与传统RS-CSSO算法进行了对比。结果表明,改进的RS-CSSO不但有着更小的计算量,而且得到了更优的结果,可以应用于飞行器设计多学科优化。 展开更多

关键词 多学科优化设计 并行子空间优化 径向基神经网络 遗传算法

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复合材料加筋板结构优化设计的并行子空间法 被引量：3

6

作者 程家林 冯玉龙 姚卫星 《航空工程进展》 2013年第3期292-298,305,共8页

为对复合材料加筋板结构进行布局优化设计,提出并行子空间优化方法。该方法将整个优化问题分为筋条布局优化、筋条尺寸优化和铺层厚度优化三个并行的子空间优化问题,分别以筋条型式、数量、尺寸和铺层厚度为设计变量;每个子问题都独立... 为对复合材料加筋板结构进行布局优化设计,提出并行子空间优化方法。该方法将整个优化问题分为筋条布局优化、筋条尺寸优化和铺层厚度优化三个并行的子空间优化问题,分别以筋条型式、数量、尺寸和铺层厚度为设计变量;每个子问题都独立进行优化计算,优化后将所有结果综合协调,更新设计变量值并重复整个优化过程,直到满足收敛条件。通过三个典型算例验证,结果表明该方法不仅合理而且有很好的优化效果。 展开更多

关键词 复合材料 加筋板 布局优化 并行子空间优化方法

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复合材料加筋板结构的并行空间协同优化设计方法 被引量：13

7

作者 冯玉龙 程家林 姚卫星 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期360-366,共7页

提出了使用并行子空间协同优化设计方法对复合材料加筋板结构的布局参数和铺层顺序进行协同优化。该方法分为3步:(1)以筋条型式、数量、尺寸和铺层厚度为变量,考虑静强度和稳定性要求,建立3个并行的子优化问题,实现了布局优化;(2)以层... 提出了使用并行子空间协同优化设计方法对复合材料加筋板结构的布局参数和铺层顺序进行协同优化。该方法分为3步:(1)以筋条型式、数量、尺寸和铺层厚度为变量,考虑静强度和稳定性要求,建立3个并行的子优化问题,实现了布局优化;(2)以层合板的各铺层角作为设计变量,考虑层合板的制造和工艺约束,以等效弯曲刚度为中间变量,实现了复合材料加筋板的蒙皮和筋条的铺层顺序优化;(3)通过协调稳定性约束,实现综合优化。本文完成了一个典型算例,算例结果表明,该方法不仅合理而且有很好的优化效果。 展开更多

关键词 复合材料 加筋板 布局优化 并行子空间优化方法 等效弯曲刚度 铺层顺序优化

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飞机概念设计的多学科综合优化技术 被引量：9

8

作者 张科施 李为吉 李响 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期102-106,共5页

将均匀设计与二次响应面相结合 ,发展了一种高效实用的飞机多学科设计的并行子空间优化算法。采用均匀设计给出初始样本点 ,为近似模型提供有效的精确模型信息 ,简单实用的二次响应面作为一种在计算量和精确度上达到合理折衷的近似方法... 将均匀设计与二次响应面相结合 ,发展了一种高效实用的飞机多学科设计的并行子空间优化算法。采用均匀设计给出初始样本点 ,为近似模型提供有效的精确模型信息 ,简单实用的二次响应面作为一种在计算量和精确度上达到合理折衷的近似方法为系统级和学科级的优化模型提供状态变量的近似信息。将该方法用于某通用航空飞机的概念设计 ,考虑气动、重量和性能 3个学科 ,很好地解决了各学科间复杂耦合带来的计算困难 ,证实了该算法的有效性。 展开更多

关键词 并行子空间优化 响应面 均匀设计 飞机概念设计

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基于单循环方法的涡轮叶片可靠性及多学科设计优化 被引量：4

9

作者 贺谦 李元生 +2 位作者 敖良波 温志勋 岳珠峰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期658-663,共6页

为了得到适用于涡轮叶片复杂结构并同时考虑可靠性的多学科设计优化方法,将基于单循环方法的可靠性分析(SLBRA)与并行子空间设计优化方法 (CSSO)相结合,提出了一种基于可靠性的多学科设计优化(RBMDO)方法。在优化过程中使用Kriging近似... 为了得到适用于涡轮叶片复杂结构并同时考虑可靠性的多学科设计优化方法,将基于单循环方法的可靠性分析(SLBRA)与并行子空间设计优化方法 (CSSO)相结合,提出了一种基于可靠性的多学科设计优化(RBMDO)方法。在优化过程中使用Kriging近似模型并不断提高模型精度。该方法在计算最可能失效点(MPP)的过程中避免了优化迭代,提高了计算效率。以涡轮叶片的设计优化为例,对该方法进行了验证并与传统双循环方法进行了对比。结果表明,优化结果满足可靠性的要求,与双循环方法相比优化效率明显提高,证明了该方法在工程应用中的可行性和有效性。 展开更多

关键词 多学科设计优化 并行子空间优化方法 单循环方法 可靠性分析 Kriging近似模型 涡轮叶片

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基于多学科设计优化的空地导弹概念设计 被引量：7

10

作者 张菲 任全彬 +1 位作者 杨军 李晓晖 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期149-154,共6页

针对空地导弹总体设计多学科耦合特点,基于单推力和双脉冲固体火箭发动机两种推力方案研究导弹多学科设计优化问题,建立集气动、推进、弹道学科的导弹多学科分析模型。对于单推力导弹采用一种基于改进混合遗传算法的一体化多学科优化方... 针对空地导弹总体设计多学科耦合特点,基于单推力和双脉冲固体火箭发动机两种推力方案研究导弹多学科设计优化问题,建立集气动、推进、弹道学科的导弹多学科分析模型。对于单推力导弹采用一种基于改进混合遗传算法的一体化多学科优化方法进行分析,对于双脉冲导弹选用基于响应面近似的并行子空间优化框架进行优化。通过集成各自的参数化程序模块,得到以射程为优化目标并满足相关约束的导弹总体参数最优方案。结果表明,优化后单推力导弹方案总体上优于原型弹方案,双脉冲导弹方案优于单推力方案。发动机方案改型和多学科设计优化方法的结合提高了导弹总体设计水平。 展开更多

关键词 空地导弹 多学科设计优化 总体设计 混合遗传算法 响应面近似的并行子空间优化算法

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基于可靠性的太阳能飞机多学科设计优化 被引量：6

11

作者 姜光泰 祝明 +1 位作者 梁浩全 武哲 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期464-471,共8页

针对太阳能飞机典型任务要求,建立了以总重最小为目标的多学科设计优化模型,考虑飞行性能、能量、重量3个学科的设计变量和相应约束条件。同时考虑设计变量的不确定性影响,将序列优化及可靠性评估方法引入到并行子空间优化过程中,顺序... 针对太阳能飞机典型任务要求,建立了以总重最小为目标的多学科设计优化模型,考虑飞行性能、能量、重量3个学科的设计变量和相应约束条件。同时考虑设计变量的不确定性影响,将序列优化及可靠性评估方法引入到并行子空间优化过程中,顺序执行可靠性分析和多学科设计优化以提高执行效率。在优化过程中应用响应面近似并不断提高模型精度,降低了计算成本。利用iSIGHT软件搭建求解平台,以欧洲太阳能飞机"HeliPlat"作为算例,验证了分析模型的合理性和优化方法的有效性。基于可靠性的多学科设计优化框架有望用于更贴合工程实际的太阳能飞机设计。 展开更多

关键词 多学科设计优化 太阳能飞机 并行子空间优化 序列优化及可靠性评估

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飞翼布局飞机控制/气动/隐身多学科优化设计 被引量：8

12

作者 孙奕捷 申功璋 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1357-1360,共4页

飞翼布局是先进飞机广泛应用的布局形式.飞翼布局飞机总体设计阶段不仅要考虑其隐身和气动要求,还必须高度重视控制系统的影响.以飞翼布局飞机为对象,研究控制、气动与隐身多学科优化的策略和方法.建立了适合在各学科的子空间进行多目... 飞翼布局是先进飞机广泛应用的布局形式.飞翼布局飞机总体设计阶段不仅要考虑其隐身和气动要求,还必须高度重视控制系统的影响.以飞翼布局飞机为对象,研究控制、气动与隐身多学科优化的策略和方法.建立了适合在各学科的子空间进行多目标优化的流程,基于学科分析分配各个子空间的设计变量,并通过变量综合形成系统级的设计变量.在优化过程中,综合采用了改进的遗传算法和近似模型构造方法.针对飞翼布局飞机的特点,采用基于控制分配的控制系统结构,以时域指标作为控制学科的优化目标和约束条件.优化结果验证了所用方法的有效性,为将控制学科纳入飞翼布局飞机多学科优化提供了可行的途径. 展开更多

关键词 多学科设计优化 并行子空间优化 飞机设计 飞行控制

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基于加速响应面逼近的改进CSSO优化过程研究 被引量：2

13

作者 姚雯 陈小前 +1 位作者 杨维维 罗文彩 《航空计算技术》 2006年第6期5-8,共4页

实现基于响应面的并行子空间优化过程(CSSO-RS),关键在于如何高效率高精度的构造近似响应面。本文针对如何快速提高响应面近似精度的问题,提出了方案数据库探测加点策略和限制记忆法构造响应面策略两种加速响应面逼近的措施。用经典测... 实现基于响应面的并行子空间优化过程(CSSO-RS),关键在于如何高效率高精度的构造近似响应面。本文针对如何快速提高响应面近似精度的问题,提出了方案数据库探测加点策略和限制记忆法构造响应面策略两种加速响应面逼近的措施。用经典测试函数和飞机总体设计优化两个算例研究表明,这两种策略能够有效加快响应面的逼近速度,使CSSO-RS过程的优化效率得到较大改善。 展开更多

关键词 并行子空间优化 响应面 探测加点策略 限制记忆法

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升力体式浮升混合飞艇多学科设计优化 被引量：3

14

作者 孟军辉 李沫宁 +1 位作者 马诺 刘莉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期72-83,共12页

升力体式混合飞艇是全球远距离大载重运输的重要选择,随着全球贸易的发展,逐渐成为国内外的研究热点。作为航空宇航技术、新能源技术和高性能材料技术相结合的新概念飞行器,混合飞艇设计过程需对多个学科进行综合考虑和优化。为了将多... 升力体式混合飞艇是全球远距离大载重运输的重要选择,随着全球贸易的发展,逐渐成为国内外的研究热点。作为航空宇航技术、新能源技术和高性能材料技术相结合的新概念飞行器,混合飞艇设计过程需对多个学科进行综合考虑和优化。为了将多学科设计优化(MDO)方法引入到混合飞艇的总体设计中,将其分解为能源子系统、气动和推进子系统以及结构和重量子系统。在子系统模型构建的基础上,提出具有自适应能力的基于响应面的并行子空间优化(CSSO-RS)算法,将重量平衡和能量平衡作为实现远距离载重运输的约束条件,并提出爬升、日间巡航、滑翔和夜间巡航的多阶段任务剖面,以充分利用太阳能电池、燃料电池和锂电池的优势,实现混合飞艇的最优化设计。优化结果表明:具有自适应能力的优化算法在精确度和计算效率上均有明显的优势,同时重量分配的结果也为混合飞艇结构轻量化设计和能源系统设计提出了更高的要求。 展开更多

关键词 混合飞艇 混合能源 多学科设计优化(MDO) 基于响应面的并行子空间优化(CSSO-RS) 近似模型

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飞航导弹总体设计MDO问题表述研究 被引量：1

15

作者 许林 陈小前 王振国 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期1-3,10,共4页

多学科设计优化技术的核心内容是MDO问题表述与求解。为研究导弹总体多学科设计优化问题,给出了通用的导弹总体设计MDO表述,并基于协作优化(CO)表述,结合变复杂度建模技术和MDO框架集成技术,改造了某飞航导弹的总体设计过程,获得了较大... 多学科设计优化技术的核心内容是MDO问题表述与求解。为研究导弹总体多学科设计优化问题,给出了通用的导弹总体设计MDO表述,并基于协作优化(CO)表述,结合变复杂度建模技术和MDO框架集成技术,改造了某飞航导弹的总体设计过程,获得了较大的优化,验证了导弹总体设计CO表述的有效性,且该表述方法可以推广到各类导弹总体设计当中。 展开更多

关键词 多学科设计优化 飞航导弹 总体设计 协作优化 并行子空间优化

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