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题名考虑多源模型时间成本的乘波体整流罩宽速域优化
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作者
乔南璇
马铁林
薛普
龙泓瑞
付竟成
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机构
北京航空航天大学航空科学与工程学院
北京航空航天大学沈元学院
北京航空航天大学无人系统研究院
北京航天长征飞行器研究所
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出处
《力学学报》
北大核心
2025年第3期578-592,共15页
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基金
航空科学基金(2024Z006051002)
北京市自然科学基金(QY24131)
+1 种基金
中央高校基本科研业务费专项资金(501QYJC2024129001)
未来技术太湖创新基金(1311402)资助项目.
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文摘
针对目前优化问题中普遍遇到的计算资源消耗量大和收敛时间不可控的问题,提出一种考虑计算模型时间成本的多保真度代理模型优化加点方法,将计算模型的时间成本纳入优化加点过程中,通过动态调整模型依赖度实现在预定时间内收敛到更优解的效果,可以满足在确定的时间节点限制下于有限时间内获得更优方案的工程实际需求,通过不同数值算例的测试验证了该方法的有效性.文章以提升乘波体宽速域飞行性能的实际需求为例,通过乘波体尾部整流罩的参数化,将所提出的优化方法应用于乘波体尾部整流罩的宽速域优化当中,提高了乘波体非设计点的气动性能.分析乘波体尾部升阻力变化发现,优化整流罩在小攻角阶段产生增升减阻效果,随着攻角增大减阻效果降低但是增升效果相对稳定,说明其与乘波体本身的升力性能匹配性较好.从整体气动性能角度考虑,原始整流罩和优化整流罩均不同程度提高了乘波体超声速(Ma=2,4)和高超声速(Ma=6,8)气动性能,优化整流罩的提升效果更加明显,小攻角范围内整体升阻比可提升5%~25%,证明了尾部整流罩优化对乘波体宽速域气动性能的提升效果以及所提出的优化方法在工程应用中的有效性.
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关键词
多保真度代理模型
期望改进准则
宽速域优化
整流罩
序列加点优化
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Keywords
multi-fidelity surrogate model
expected improvement
wide-speed-range optimization
fairing
sequential sampling optimization
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分类号
V211.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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