面向民机标模的宽域高雷诺数小样本气动建模方法研究

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作者 宁晨伽 吴继飞 +1 位作者 李国帅 张伟伟 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期60-76,I0001,34,共19页

目前飞行雷诺数下复杂工况地面试验需要的运行成本极高,高雷诺数流态下的试验数据少而稀,变雷诺数气动力精确模化存在严重的数据不均衡和小样本问题,因此,气动仿真精度亟待提升。为解决变雷诺数气动力获取成本与模型精度之间的矛盾,聚... 目前飞行雷诺数下复杂工况地面试验需要的运行成本极高,高雷诺数流态下的试验数据少而稀,变雷诺数气动力精确模化存在严重的数据不均衡和小样本问题,因此,气动仿真精度亟待提升。为解决变雷诺数气动力获取成本与模型精度之间的矛盾,聚焦后续飞行器设计的降本增效,以CHN-T1运输机标模为研究对象,通过数据融合和信息迁移两大策略,降低了预测模型对高雷诺数样本的依赖,实现了宽域高雷诺数小样本气动特性的快速预测。本研究利用覆盖亚跨声速、百万至千万量级变雷诺数下的18条气动力曲线构建了宽域变雷诺数气动数据集,设计了涵盖不同速域、雷诺数和马赫数外插等多种复杂度的算例进行分析验证,将仅利用单一来源试验数据构建的模型精度作为基准,对比了不同方法的特点。结果表明,利用10条左右的高精度气动力曲线作为建模数据时,采用基于神经网络的数据融合方法得到的气动预测模型均方根误差可降低50%以上,信息迁移方法得到的气动力预测模均方根误差也可降低至少40%。 展开更多

关键词 变雷诺数气动建模 数据融合 信息迁移 CHN-T1 小样本学习

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强风干扰下固定翼无人机“元飞行”气动建模研究

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作者 章胜 刘刚 +2 位作者 周晓雨 黄江涛 朱喆 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1235-1250,共16页

强风干扰下的复杂空气动力学给固定翼无人机的安全稳定飞行带来了严峻挑战。为提高强风干扰下固定翼无人机的环境适应能力,发展了一种创新的“元飞行”气动建模方法。不同于传统气流系下的气动建模,“元飞行”气动建模是一种元方法论建... 强风干扰下的复杂空气动力学给固定翼无人机的安全稳定飞行带来了严峻挑战。为提高强风干扰下固定翼无人机的环境适应能力,发展了一种创新的“元飞行”气动建模方法。不同于传统气流系下的气动建模,“元飞行”气动建模是一种元方法论建模技术,其采用易于测量的飞行器相对于地面坐标系的运动变量进行描述,通过隔离实际飞行中难以观测到的风干扰影响,基于高阶泰勒展开多元函数变量分解理论,构建仅与无人机自身特性相关、不同风况条件下通用的固定翼无人机空气动力共性基函数解析模型,结合在线辨识的风干扰系数函数,进而实现对飞行器飞行过程中气动力(矩)的预测。研究表明文章发展的“元飞行”气动模型可以良好地预测未知风况下固定翼无人机的气动力(矩),为实时空气动力学建模的实现奠定了良好基础。 展开更多

关键词 固定翼无人机 气动建模 强风干扰 元飞行气动模型 空气动力共性基函数

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考虑强风干扰的固定翼飞行器“神经元”飞行气动建模

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作者 周晓雨 黄江涛 +1 位作者 章胜 刘刚 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期92-101,共10页

大气环境中的风是影响飞行器实际飞行的主要动态环境干扰因素之一,强风干扰下的复杂空气动力学是固定翼飞行器安全稳定飞行面临的严峻挑战。为提高强风干扰下固定翼飞行器的环境适应能力,发展了一种基于深度元学习的创新固定翼飞行器“... 大气环境中的风是影响飞行器实际飞行的主要动态环境干扰因素之一,强风干扰下的复杂空气动力学是固定翼飞行器安全稳定飞行面临的严峻挑战。为提高强风干扰下固定翼飞行器的环境适应能力,发展了一种基于深度元学习的创新固定翼飞行器“神经元”飞行气动建模方法,该方法采用相对于地面坐标系的变量进行描述,根据多元函数的切比雪夫级数理论,将气动力和气动力矩函数分解为不同变量函数的乘积和,通过生成对抗网络技术构建强风干扰下飞行器空气动力模型的共性基函数模型,进而预测飞行器在飞行过程中受到的气动力(矩)。研究结果表明,文章建立的固定翼无人机空气动力共性基函数模型准确,可以较好地预测未知风况条件下飞行器的气动力与气动力矩,为实时空气动力学建模的迁移应用奠定良好基础。 展开更多

关键词 固定翼飞行器 气动力建模 神经元飞行 生成对抗网络 共性基函数

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基于QPSO-LSTM神经网络建立非定常气动模型的方法

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作者 魏小峰 魏巍 李鹏 《航空科学技术》 2025年第2期102-110,共9页

飞行器的空气动力学参数具有强非线性和非定常特性,利用人工智能方法建模可以避开复杂的空气动力学机制,不仅可以降低技术门槛,还可以提高建模效率。因此,本文提出一种基于量子粒子群优化-长短时记忆(QPSO-LSTM)神经网络的非定常气动力... 飞行器的空气动力学参数具有强非线性和非定常特性,利用人工智能方法建模可以避开复杂的空气动力学机制,不仅可以降低技术门槛,还可以提高建模效率。因此,本文提出一种基于量子粒子群优化-长短时记忆(QPSO-LSTM)神经网络的非定常气动力建模方法。以NACA0012翼型俯仰运动的非定常气动特性为研究对象,通过翼型的飞行状态参数预测翼型在运动过程中所受到的气动力。在建模的过程中采用LSTM神经网络为基础模型,然后利用QPSO算法优化LSTM神经网络的超参数,如层神经元个数、历史数据长度和训练批次大小。研究结果表明,QPSO算法能较好地搜索LSTM神经网络超参数的全局最优解;QPSO-LSTM模型相比常规循环神经网络(RNN)和LSTM模型,在内插和外插预测气动力系数时具有更高的精度和更好的泛化能力,该方法可被用于航空航天领域的非定常气动力预测。 展开更多

关键词 QPSO LSTM 神经网络 非定常 气动力建模

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过失速重新定向机动过程气动特性建模

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作者 孔轶男 伍彬 +2 位作者 汪清 陈功 余婧 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期72-80,共9页

以过失速重新定向技术为基础的自翻转越肩飞行器与传统越肩发射飞行器相比,具有响应时间短、机动性能高、射程远等优势。本文针对飞行器过失速重新定向机动过程,基于CFD动态计算数据分析了该过程中的飞行器气动特性,通过改进微分方程模... 以过失速重新定向技术为基础的自翻转越肩飞行器与传统越肩发射飞行器相比,具有响应时间短、机动性能高、射程远等优势。本文针对飞行器过失速重新定向机动过程,基于CFD动态计算数据分析了该过程中的飞行器气动特性,通过改进微分方程模型成功描述了机动过程中的迟滞环效应,同时验证了最小二乘支持向量机方法在此建模问题中的适用性。本文的建模方法可以准确捕捉飞行器过失速重新定向机动过程中的非线性非定常气动特性,为飞行器过失速重新定向机动控制律设计提供模型基础。 展开更多

关键词 过失速重新定向 越肩发射 动态计算数据 气动特性建模

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结合系统辨识和迁移学习的高速旋转弹气动力建模方法

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作者 季稳 李春娜 +2 位作者 贾续毅 王刚 龚春林 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2197-2208,共12页

计算流体动力学与刚体动力学(Computational Fluid Dynamics and Rigid Body Dynamics,CFD/RBD)耦合仿真是旋转弹飞行性能评估的常用方法之一,但由于需要进行大量CFD计算,该方法效率较低。建立一个高效、精确且泛化能力强的气动力模型... 计算流体动力学与刚体动力学(Computational Fluid Dynamics and Rigid Body Dynamics,CFD/RBD)耦合仿真是旋转弹飞行性能评估的常用方法之一,但由于需要进行大量CFD计算,该方法效率较低。建立一个高效、精确且泛化能力强的气动力模型并以之替代耦合仿真中的CFD模块,可以大幅度提升仿真效率。针对前述旋转弹气动力建模问题,提出一种结合系统辨识和迁移学习的建模方法。给定旋转弹运动初始条件并采用CFD/RBD耦合仿真获得样本,采用自回归滑动平均方法建立原始气动力模型,同时采用长短时记忆网络建立状态预测模型。当初始条件变化不大时,原始气动力模型仍然适用;当初始条件发生较大改变时,利用迁移学习将状态预测模型迁移到该初始条件下,并预测相应初始条件下的状态参数,基于预测得到的状态参数,采用自回归滑动平均方法建立气动力模型。算例结果表明:所提方法适用于初始转速和俯仰角变化较大时对旋转弹气动力的精确建模;与直接以CFD/RBD耦合仿真结果为样本、采用自回归滑动平均方法建模相比,在精度相同时建模时间缩短了一半。 展开更多

关键词 高速旋转弹 气动力建模 自回归滑动平均 长短时记忆网络 迁移学习

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基于数据同化方法修正RBF神经网络的高维气动力建模预测

7

作者 张迎 张鑫 +1 位作者 张卫国 邓子辰 《气体物理》 2024年第3期46-54,共9页

通过数据同化方法修正径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络,以提高高维气动力的建模精度。通过在传统RBF神经网络的核函数中引修正量γ,使用EnKF滤波数据同化算法修正该矫正因子,并将其应用于CRA309旋翼翼型的高维气动力建... 通过数据同化方法修正径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络,以提高高维气动力的建模精度。通过在传统RBF神经网络的核函数中引修正量γ,使用EnKF滤波数据同化算法修正该矫正因子,并将其应用于CRA309旋翼翼型的高维气动力建模预测中。结果发现数据同化方法采用非侵入的方式,在不破坏神经网络整体架构的情况下仅对核函数的矫正因子进行修正,大幅减少优化参数与变量,显著提升了RBF神经网络的建模精度和效率。将修正后的RBF神经网络模型应用于高维气动力建模中,用仿真数据替代对气动力参数进行预测。设计结果验证了预测模型的可行性,在风洞试验数据较少的情况下对提高试验数据的利用效率具有一定的工程实用价值。 展开更多

关键词 RBF神经网络 数据同化 气动力建模 泛化能力

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基于复合神经网络的多源气动数据建模

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作者 朱星谕 梅立泉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期328-334,共7页

将深度学习方法应用至气动数据建模,能够解决传统建模方法效率低、代价高的问题,具有重要的现实意义。基于复合神经网络模型对多源气动数据进行学习,利用低精度数据辅助高精度数据进行预测。与不同网络模型进行对比,验证了文中提出的复... 将深度学习方法应用至气动数据建模,能够解决传统建模方法效率低、代价高的问题,具有重要的现实意义。基于复合神经网络模型对多源气动数据进行学习,利用低精度数据辅助高精度数据进行预测。与不同网络模型进行对比,验证了文中提出的复合神经网络在气动数据建模中表现优良,且泛化能力较好。 展开更多

关键词 气动数据建模 深度神经网络 复合神经网络

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飞行仿真气动力数据机器学习建模方法 被引量：19

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作者 王超 王贵东 白鹏 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期488-497,共10页

基于机器学习思想,提出了一种大空域、宽速域的气动力建模方法。该方法利用飞行仿真弹道数据辨识的气动力数据,采用人工神经网络技术,实现了对高度、速度、姿态和舵偏角等多维度强非线性特性的全弹道气动力数据的高精度逼近。首先,分析... 基于机器学习思想,提出了一种大空域、宽速域的气动力建模方法。该方法利用飞行仿真弹道数据辨识的气动力数据,采用人工神经网络技术,实现了对高度、速度、姿态和舵偏角等多维度强非线性特性的全弹道气动力数据的高精度逼近。首先,分析了神经网络层数、隐含层神经元个数等对建模误差的影响,通过对典型弹道气动数据的神经网络建模计算,确定了较合适的神经网络层数和较优的隐层神经元个数。进而,利用飞行仿真的弹道数据辨识出沿弹道的气动力,采用神经网络建立了包含多个弹道融合的气动力模型,输出量分别为三轴气动力系数和力矩系数。最后通过气动模型输出量与原样本数据的对比,以及4条未参与训练弹道气动数据的预测,验证了该气动力建模方法具有较高的精度。建模结果表明:采用神经网络方法建立的飞行器气动力模型,对拟合多源耦合输入全弹道非线性气动力是可行的和有效的,在样本覆盖的高度、速度、姿态和控制舵偏角范围内,气动力拟合能力较强,并具有一定的外推性。该项研究可以为基于飞行试验数据的气动建模提供新的方法,并且能为飞行器气动力数据挖掘、飞行仿真和总体性能分析提供参考。 展开更多

关键词 非线性气动力 气动建模方法 神经网络 气动参数辨识 飞行仿真

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飞行器大攻角非定常气动特性神经网络建模 被引量：6

10

作者 王超 王方剑 +2 位作者 王贵东 陈兰 丁志超 《气体物理》 2020年第4期11-20,共10页

大攻角气动特性预测与气动建模是新型飞行器提升飞行性能的重要内容.以轴对称导弹简化模型为研究对象,首先采用计算流体力学方法,对70°大攻角状态的非定常气动特性进行数值模拟,计算方法基于RANS的N-S方程,湍流模型采用SA模型,对... 大攻角气动特性预测与气动建模是新型飞行器提升飞行性能的重要内容.以轴对称导弹简化模型为研究对象,首先采用计算流体力学方法,对70°大攻角状态的非定常气动特性进行数值模拟,计算方法基于RANS的N-S方程,湍流模型采用SA模型,对流场采用有限体积法离散,无黏项采用Roe通量差分分裂格式,黏性项采用中心差分,时间推进采用LU-SGS格式的双时间步法.飞行器运动模式采用强迫振荡的方式,对5种不同振荡频率进行了非定常数值计算,并记录每一内迭代周期最终的气动力和力矩数值.其次,以CFD预测结果作为气动建模的样本,采用动导数模型、多项式模型等传统方法,进行气动建模,并分析其有效性和精度.最后采用神经网络方法对大攻角非定常气动力进行建模,并和动导数模型、多项式模型进行精度对比.结果表明,基于神经网络的人工智能气动建模方法具有较高的精度和适应性.该方法为飞行器大攻角非定常非线性气动建模,大攻角飞行稳定性分析与控制提供理论参考. 展开更多

关键词 非定常气动力 CFD数值模拟 强迫振荡 气动建模 神经网络 动导数

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机器学习数据融合方法在火箭子级栅格舵气动特性建模应用中的比较研究 被引量：5

11

作者 许晨舟 杜涛 +3 位作者 韩忠华 昝博文 牟宇 张津泽 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期79-92,共14页

机器学习数据融合方法可帮助降低飞行器气动数据库建立的成本,加快研制进度,目前已经成为飞行器设计方法领域越来越活跃的研究方向,但其在工程复杂问题方面的应用研究并不充分。将多种常见变可信度数据融合模型应用于运载火箭子级栅格... 机器学习数据融合方法可帮助降低飞行器气动数据库建立的成本,加快研制进度,目前已经成为飞行器设计方法领域越来越活跃的研究方向,但其在工程复杂问题方面的应用研究并不充分。将多种常见变可信度数据融合模型应用于运载火箭子级栅格舵落区控制的工程项目,在开展部分工况的风洞试验基础上,结合少量的CFD数值模拟结果,研究相关函数和不同模型预测完整工况气动特性数据的差异性。通过对比加法标度函数修正模型、Co-Kriging模型、分层Kriging模型和多可信度神经网络模型等4种不同的数据融合模型发现:高斯指数相关函数对气动建模问题的适应性更好;Co-Kriging模型对气动数据的内插表现最好;分层Kriging模型对内插的预测精度较高,外插效果不理想;多可信度神经网络模型在外插区域能获得更光滑、合理的预测结果。 展开更多

关键词 变可信度模型 气动建模 数据融合 栅格舵 机器学习

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机器学习方法在气动特性建模中的应用 被引量：23

12

作者 何磊 钱炜祺 +2 位作者 汪清 陈海 杨俊 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期470-479,共10页

气动数据建模是飞行性能仿真评估的基础。气动特性建模主要有机理建模方法和“黑箱”建模方法。本文对“黑箱”建模的三类机器学习方法——分类与回归树方法、浅层学习方法和深度学习方法,进行了算法说明与分析应用。将分类与回归树方... 气动数据建模是飞行性能仿真评估的基础。气动特性建模主要有机理建模方法和“黑箱”建模方法。本文对“黑箱”建模的三类机器学习方法——分类与回归树方法、浅层学习方法和深度学习方法,进行了算法说明与分析应用。将分类与回归树方法、浅层学习方法中的Kriging建模方法、RBF神经网络方法及SVM支持向量机方法分别应用于火箭气动特性建模、三角翼大迎角非定常气动特性建模、气动热试验数据融合,对这几类建模方法的优势和不足进行了比较分析。同时,将流动条件参数组成向量,再映射为图像,与翼型图像构成“合成图像”,建立了基于翼型几何图像、来流马赫数、迎角的翼型气动特性深度神经网络模型,得到了比较好的预测效果,拓展了气动特性深度学习建模方法的使用范围。 展开更多

关键词 气动特性建模 机器学习 分类与回归树 浅层学习 深度学习

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偏最小二乘法在气动数据建模中的应用 被引量：14

13

作者 何开锋 钱炜祺 +1 位作者 张勇 王文正 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期277-282,共6页

探索将偏最小二乘方法推广应用于带翼轴对称飞行器的气动特性建模这一多变量非线性复杂气动问题,从已有的轴对称飞行器气动力数学模型出发,利用交叉校验法确定模型中的成分数,建立泛化能力较强的偏最小二乘数学模型。此后以某轴对称飞... 探索将偏最小二乘方法推广应用于带翼轴对称飞行器的气动特性建模这一多变量非线性复杂气动问题,从已有的轴对称飞行器气动力数学模型出发,利用交叉校验法确定模型中的成分数,建立泛化能力较强的偏最小二乘数学模型。此后以某轴对称飞行器滚转舵偏时的法向力建模和三个舵面都偏转时的轴向力建模为算例来对建模方法的有效性进行分析,并与正交最小二乘方法的建模结果进行对比。结果表明:将偏最小二乘法应用于气动特性建模是可行的,且其建模效果整体上优于正交最小二乘法,在工程上有较好的应用前景。 展开更多

关键词 偏最小二乘法 气动特性建模 带翼轴对称飞行器

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滑动蒙皮变后掠气动力非定常滞回与线性建模 被引量：7

14

作者 白鹏 陈钱 +1 位作者 刘欣煜 李锋 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1020-1029,共10页

针对低速不可压条件下滑动蒙皮方式变后掠过程中非定常动态气动特性开展了3方面的研究工作:(1)飞行器变形过程中非定常动态气动特性风洞试验技术研究;(2)变形过程中滞回效应研究和机理分析;(3)基于风洞试验结果开展变形过程中非定常动... 针对低速不可压条件下滑动蒙皮方式变后掠过程中非定常动态气动特性开展了3方面的研究工作:(1)飞行器变形过程中非定常动态气动特性风洞试验技术研究;(2)变形过程中滞回效应研究和机理分析;(3)基于风洞试验结果开展变形过程中非定常动态气动力线性建模.初步研究表明:(1)采用强迫振荡法可以有效地获取变形过程中非定常动态气动力滞回效应;(2)造成变形过程中气动滞回效应的机理有两个,即"动边界效应"和"流场结构滞回效应",造成滞回效应的机理可能主要在于后者;(3)引入升力系数和俯仰力矩系数随后掠角变化率的动导数概念,可以建立变形过程中非定常动态气动力线性模型. 展开更多

关键词 可变形飞行器 非定常 动态 滞回效应 气动力建模

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飞机纵向非定常气动力建模与辨识 被引量：2

15

作者 姜久龙 李学仁 +2 位作者 杜军 吴辰 董俊 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2013年第4期14-18,共5页

针对目前预测非线性非定常气动力状态空间模型求解复杂,考虑因素少的问题,提出了新的气流分离模型,建立了整合动态和静态气流分离特性并具有迟滞特性的非定常气动力模型。与传统的非定常气动力模型相比,该模型不用完成复杂的微分计算,... 针对目前预测非线性非定常气动力状态空间模型求解复杂,考虑因素少的问题,提出了新的气流分离模型,建立了整合动态和静态气流分离特性并具有迟滞特性的非定常气动力模型。与传统的非定常气动力模型相比,该模型不用完成复杂的微分计算,降低了因微分计算造成的误差;同时,模型引入了新的影响因素-俯仰角速率,使模型物理意义更加明确;最后根据快速振荡风洞试验数据进行验证,结果表明:该非定常气动力模型能够描述气动力的迟滞特性,很好地拟合了风洞试验数据。 展开更多

关键词 非定常气动力建模 状态空间模型 迟滞特性

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飞行器大振幅运动实验与气动力建模 被引量：2

16

作者 黄达 谈佳桢 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期407-410,共4页

介绍了南京航空航天大学NH-2风洞中建立的大振幅运动动态实验台。某战斗机模型在该实验台进行大振幅运动动态实验,测量了模型作单独俯仰、偏航、滚转运动时的非定常空气动力。在非线性阶跃函数模型和小波分析理论的基础上,将小波应用于... 介绍了南京航空航天大学NH-2风洞中建立的大振幅运动动态实验台。某战斗机模型在该实验台进行大振幅运动动态实验,测量了模型作单独俯仰、偏航、滚转运动时的非定常空气动力。在非线性阶跃函数模型和小波分析理论的基础上,将小波应用于非线性阶跃函数模型,进行气动力建模。在建模过程中,以模型的大振幅运动实验结果为样本数据,并将建模结果与实验数据进行对比。为了提高可信度,建模采用了不同频率下的多组实验数据,因此该模型具有相对广泛的适用性。 展开更多

关键词 风洞实验 非定常空气动力 气动力建模 小波

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电动飞机分布式螺旋桨对气动性能影响的建模研究 被引量：2

17

作者 宋敏华 张文琦 +2 位作者 相倩 王钢林 李岩 《航空科学技术》 2023年第6期20-25,共6页

作为电动飞机的一项关键技术,分布式螺旋桨推进已成为绿色航空未来发展的重要研究方向。本文以结合多参考系(MRF)的RANS方法作为气动性能分析手段,采用Kriging代理模型对分布式螺旋桨的安装位置对全机气动性能的影响进行了建模研究,并... 作为电动飞机的一项关键技术,分布式螺旋桨推进已成为绿色航空未来发展的重要研究方向。本文以结合多参考系(MRF)的RANS方法作为气动性能分析手段,采用Kriging代理模型对分布式螺旋桨的安装位置对全机气动性能的影响进行了建模研究,并对基准构型和优选构型的流动进行了对比分析。结果表明,螺旋桨往前方移动后全机的升阻比增大;相对于原始构型,优选构型的上表面低压区面积明显增大,吸力峰明显增强,下表面的压强增大,低压区域减少,分布式电推进系统的效率得到有效提升。本文的研究能够支撑以分布式螺旋桨为动力的电动飞机的总体设计,为螺旋桨的安装提供有效参考,从而进一步提升电动飞机的经济性。 展开更多

关键词 电动飞机 分布式螺旋桨 KRIGING模型 气动建模

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基于随机森林算法的非定常气动力建模研究 被引量：2

18

作者 徐旺丁 张兵 王华毕 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期698-704,共7页

针对现有的非定常气动力建模方法对气动弹性预测的准确性和效率问题,将随机森林算法引入非定常气动力建模研究领域,构建了基于随机森林算法的非定常气动力降阶模型。将所得模型用于预测气动弹性,选择二维NACA0012翼型进行颤振边界的预测... 针对现有的非定常气动力建模方法对气动弹性预测的准确性和效率问题,将随机森林算法引入非定常气动力建模研究领域,构建了基于随机森林算法的非定常气动力降阶模型。将所得模型用于预测气动弹性,选择二维NACA0012翼型进行颤振边界的预测,选用NACA64A010翼型预测LCO特性,并说明了该降阶模型建模的详细过程,将其计算结果与CFD/CSD耦合计算结果及试验结果进行了对比。研究结果表明,该模型可行、高效且精确,可以快速准确地预测飞行器气动弹性特性。 展开更多

关键词 气动力建模 气动弹性 降阶模型 随机森林算法 流固耦合

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面向吸气控制设计阻力评估的机器学习建模策略

19

作者 韩艺 崔晓春 +1 位作者 杨龙 张铁军 《海军航空大学学报》 2024年第6期649-659,共11页

为获得高精度吸气控制阻力评估建模策略,文章选用基于径向基核函数和马特恩核函数的两种高斯过程回归、基于径向基核函数和Sigmoid核函数的两种支持向量回归、基于径向基核函数的核岭回归5种机器学习模型,以NACA0012翼型为案例,对比了... 为获得高精度吸气控制阻力评估建模策略,文章选用基于径向基核函数和马特恩核函数的两种高斯过程回归、基于径向基核函数和Sigmoid核函数的两种支持向量回归、基于径向基核函数的核岭回归5种机器学习模型,以NACA0012翼型为案例,对比了不同调参评估指标、建模变量、采样方法、机器学习模型的建模效果。建模变量研究结果表明:与阻力系数直接建模相比,吸气控制减阻差量建模可将回归预测的平均绝对误差降低24%~62%;将无吸气条件下翼型的阻力系数作为建模输入变量,可将回归预测的平均绝对误差降低43%~86%。总体结果表明,面向吸气控制设计阻力评估的机器学习建模具备可行性。 展开更多

关键词 吸气控制技术 流动控制 机器学习 气动特性建模 建模策略

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变后掠翼的参变气动弹性建模与分析 被引量：2

20

作者 张立启 岳承宇 赵永辉 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3134-3146,共13页

参变气动弹性建模是可变后掠翼气动弹性研究中的难点之一.当地建模技术是一种构造线性参变(LPV)模型的实用方法,但一直缺乏有效途径来解决当地气动弹性模型的不一致问题.气动弹性模型的不一致性体现在当地结构动力学模型和非定常气动力... 参变气动弹性建模是可变后掠翼气动弹性研究中的难点之一.当地建模技术是一种构造线性参变(LPV)模型的实用方法,但一直缺乏有效途径来解决当地气动弹性模型的不一致问题.气动弹性模型的不一致性体现在当地结构动力学模型和非定常气动力模型随参数变化的不连续性.本文提出了一种自下而上的方法,对变后掠翼不一致的当地气动弹性模型进行了一致性处理.首先,采用匈牙利算法跟踪结构模态并按模态分支进行排序,使得匹配后的模态能够保证结构动力学模型的一致性;其次,对有理函数拟合表达式中的系数矩阵进行缩放处理,解决了空气动力系数矩阵的不一致问题.采取上述两项措施后,最终生成了一致的当地状态空间气动弹性模型.这样,对一致的状态空间模型进行插值,就可快速生成任意后掠角下的气动弹性模型,使得系统的稳定性分析和慢参变响应计算得以高效进行.数值仿真结果验证了一致性处理的必要性:未经一致性处理的原始模型经插值后得到的模型会出现严重的模型误差.本文为变后掠翼的参变气动弹性系统建模提供了一种实用、准确和高效的建模方法. 展开更多

关键词 变后掠翼 参变气动弹性建模 一致的状态空间模型 气动弹性响应

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