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基于序列近似优化方法的加筋圆锥壳结构优化设计
被引量：
1
1
作者
陈超磊
王志祥
+1 位作者
雷勇军
王婕
《载人航天》
CSCD
北大核心
2023年第3期362-371,共10页
为提高运载火箭圆锥壳舱段承载效率,开展轴压载荷下加筋圆锥壳结构轻量化设计。首先,建立加筋圆锥壳结构有限元模型,采用非线性显式动力学算法开展分析;然后,对比分析加筋圆锥壳结构参数灵敏度指标及中间框径向和垂直安装方式对结构极...
为提高运载火箭圆锥壳舱段承载效率,开展轴压载荷下加筋圆锥壳结构轻量化设计。首先,建立加筋圆锥壳结构有限元模型,采用非线性显式动力学算法开展分析;然后,对比分析加筋圆锥壳结构参数灵敏度指标及中间框径向和垂直安装方式对结构极限承载性能的影响;最后,基于径向基函数代理模型和Kriging代理模型序列近似优化方法开展加筋圆锥壳结构优化设计。结果表明:腹板高度、桁条数量、翼缘厚度及耦合效应是加筋圆锥壳极限承载能力的关键影响因素,而中间框径向和垂直安装方式对结构极限承载性能的影响不显著;采用序列近似优化方法经迭代优化后,相对初始设计减重9.40%,验证了方法的有效性。
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关键词
加筋圆锥壳
后屈曲分析
灵敏度分析
轻量化设计
序列近似优化方法
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职称材料
基于序列近似优化方法的探空火箭气动/动力一体化优化
2
作者
黄昊
彭科
+2 位作者
武泽平
江振宇
张为华
《空军工程大学学报（自然科学版）》
CSCD
北大核心
2014年第6期17-21,共5页
总体设计是探空火箭研制的先行牵引工作,是一项复杂的系统工程。针对探空火箭总体设计一体化优化问题,基于序列近似优化方法,将代理模型方法应用于优化过程,通过不断更新代理模型和采样点对最优解进行高效预测,是对复杂模型进行优化设...
总体设计是探空火箭研制的先行牵引工作,是一项复杂的系统工程。针对探空火箭总体设计一体化优化问题,基于序列近似优化方法,将代理模型方法应用于优化过程,通过不断更新代理模型和采样点对最优解进行高效预测,是对复杂模型进行优化设计的有效方法。针对某单级固体探空火箭,建立其弹道、动力、气动计算模型,使用序列近似优化方法,以火箭理论弹道顶点高度最大为优化目标,对其气动/动力参数进行一体化优化,最后得到一组较优的总体设计参数。结果表明:整个优化过程模型调用次数少,收敛速度快,工作效率较高,体现了序列近似优化方法的优越性。
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关键词
探空火箭
序列近似优化方法
总体参数
优化
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职称材料
数据驱动的大型运载火箭加筋圆锥壳多保真度近似建模优化
3
作者
陈超磊
王志祥
+1 位作者
雷勇军
王婕
《机械强度》
北大核心
2025年第4期148-157,共10页
为提高大型运载火箭加筋圆锥壳舱段结构轴压承载效率,开展了数据驱动的加筋圆锥壳多保真度近似建模轻量化设计。针对单保真度近似建模优化方法效率不高、精度不足等问题,搭建了基于变可信度期望改进(Variable-Fidelity Expected Improve...
为提高大型运载火箭加筋圆锥壳舱段结构轴压承载效率,开展了数据驱动的加筋圆锥壳多保真度近似建模轻量化设计。针对单保真度近似建模优化方法效率不高、精度不足等问题,搭建了基于变可信度期望改进(Variable-Fidelity Expected Improvement,VF-EI)加点准则的数据驱动多保真度近似建模优化框架,并据此开展加筋圆锥壳结构轻量化设计。综合利用不同网格规模的加筋圆锥壳有限元模型,建立了加筋圆锥壳极限承载的Co-Kriging多保真度近似模型;优化迭代中,利用VF-EI加点准则生成多保真度采样点,以此序列提升Co-Kriging多保真度近似模型的全局和局部近似精度。典型数值和工程算例验证了上述方法的有效性,相比径向基函数近似模型和Kriging模型,Co-Kriging多保真度近似建模优化方法的效率和精度更高,获得了相比初始设计减重11.5%的优化加筋圆锥壳结构,具有一定的工程应用价值。
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关键词
加筋圆锥壳
多保真度
近似
建模
序列近似优化方法
轻量化设计
VF-EI加点准则
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职称材料
题名
基于序列近似优化方法的加筋圆锥壳结构优化设计
被引量：
1
1
作者
陈超磊
王志祥
雷勇军
王婕
机构
国防科技大学空天科学学院
空天任务智能规划与仿真湖南重点实验室
北京宇航系统工程研究所
出处
《载人航天》
CSCD
北大核心
2023年第3期362-371,共10页
基金
湖南省自然科学基金资助项目(2020JJ5650)
国防科技大学科研计划资助项目(ZK20-27)。
文摘
为提高运载火箭圆锥壳舱段承载效率,开展轴压载荷下加筋圆锥壳结构轻量化设计。首先,建立加筋圆锥壳结构有限元模型,采用非线性显式动力学算法开展分析;然后,对比分析加筋圆锥壳结构参数灵敏度指标及中间框径向和垂直安装方式对结构极限承载性能的影响;最后,基于径向基函数代理模型和Kriging代理模型序列近似优化方法开展加筋圆锥壳结构优化设计。结果表明:腹板高度、桁条数量、翼缘厚度及耦合效应是加筋圆锥壳极限承载能力的关键影响因素,而中间框径向和垂直安装方式对结构极限承载性能的影响不显著;采用序列近似优化方法经迭代优化后,相对初始设计减重9.40%,验证了方法的有效性。
关键词
加筋圆锥壳
后屈曲分析
灵敏度分析
轻量化设计
序列近似优化方法
Keywords
stiffened conical shell
post buckling analysis
sensitivity analysis
lightweight design
sequence approximate optimization method
分类号
V421.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于序列近似优化方法的探空火箭气动/动力一体化优化
2
作者
黄昊
彭科
武泽平
江振宇
张为华
机构
国防科学技术大学航天科学与工程学院
出处
《空军工程大学学报（自然科学版）》
CSCD
北大核心
2014年第6期17-21,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51105368)
国防科技大学优秀研究生创新资助项目(S130105)
文摘
总体设计是探空火箭研制的先行牵引工作,是一项复杂的系统工程。针对探空火箭总体设计一体化优化问题,基于序列近似优化方法,将代理模型方法应用于优化过程,通过不断更新代理模型和采样点对最优解进行高效预测,是对复杂模型进行优化设计的有效方法。针对某单级固体探空火箭,建立其弹道、动力、气动计算模型,使用序列近似优化方法,以火箭理论弹道顶点高度最大为优化目标,对其气动/动力参数进行一体化优化,最后得到一组较优的总体设计参数。结果表明:整个优化过程模型调用次数少,收敛速度快,工作效率较高,体现了序列近似优化方法的优越性。
关键词
探空火箭
序列近似优化方法
总体参数
优化
Keywords
sounding rockets
sequential approximate optimization
optimization of overall parameters
分类号
V421 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
数据驱动的大型运载火箭加筋圆锥壳多保真度近似建模优化
3
作者
陈超磊
王志祥
雷勇军
王婕
机构
中国人民解放军
国防科技大学空天科学学院
空天任务智能规划与仿真湖南省重点实验室
北京宇航系统工程研究所
出处
《机械强度》
北大核心
2025年第4期148-157,共10页
基金
湖南省自然科学基金项目(2020JJ5650)。
文摘
为提高大型运载火箭加筋圆锥壳舱段结构轴压承载效率,开展了数据驱动的加筋圆锥壳多保真度近似建模轻量化设计。针对单保真度近似建模优化方法效率不高、精度不足等问题,搭建了基于变可信度期望改进(Variable-Fidelity Expected Improvement,VF-EI)加点准则的数据驱动多保真度近似建模优化框架,并据此开展加筋圆锥壳结构轻量化设计。综合利用不同网格规模的加筋圆锥壳有限元模型,建立了加筋圆锥壳极限承载的Co-Kriging多保真度近似模型;优化迭代中,利用VF-EI加点准则生成多保真度采样点,以此序列提升Co-Kriging多保真度近似模型的全局和局部近似精度。典型数值和工程算例验证了上述方法的有效性,相比径向基函数近似模型和Kriging模型,Co-Kriging多保真度近似建模优化方法的效率和精度更高,获得了相比初始设计减重11.5%的优化加筋圆锥壳结构,具有一定的工程应用价值。
关键词
加筋圆锥壳
多保真度
近似
建模
序列近似优化方法
轻量化设计
VF-EI加点准则
Keywords
Stiffened conical shell
Multi-fidelity approximate modeling
Sequence approximate optimization method
Lightweight design
VF-EI point criterion
分类号
V421.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于序列近似优化方法的加筋圆锥壳结构优化设计
陈超磊
王志祥
雷勇军
王婕
《载人航天》
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
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职称材料
2
基于序列近似优化方法的探空火箭气动/动力一体化优化
黄昊
彭科
武泽平
江振宇
张为华
《空军工程大学学报（自然科学版）》
CSCD
北大核心
2014
0
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下载PDF
职称材料
3
数据驱动的大型运载火箭加筋圆锥壳多保真度近似建模优化
陈超磊
王志祥
雷勇军
王婕
《机械强度》
北大核心
2025
0
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职称材料
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