飞机概念设计的多学科综合优化技术 被引量：9

1

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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基于可靠性的太阳能飞机多学科设计优化 被引量：6

2

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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基于多学科设计优化的空地导弹概念设计 被引量：7

3

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

4

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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飞翼布局飞机控制/气动/隐身多学科优化设计 被引量：8

5

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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飞航导弹总体设计MDO问题表述研究 被引量：1

6

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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一种气动结构一体化设计方法 被引量：1

7

作者 马铁林 马东立 张朔 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1366-1370,1383,共6页

为解决气动结构一体化设计的工程应用,在传统并行子空间算法的基础上,深入分析了气动结构一体化设计的特点,在响应面构造上引入试验设计法,子空间优化中引入子空间设计的概念,系统级优化中引入Pareto遗传算法,提出了更加适合于气动结构... 为解决气动结构一体化设计的工程应用,在传统并行子空间算法的基础上,深入分析了气动结构一体化设计的特点,在响应面构造上引入试验设计法,子空间优化中引入子空间设计的概念,系统级优化中引入Pareto遗传算法,提出了更加适合于气动结构多学科设计优化的基于Pareto遗传算法的并行子空间优化设计方法(CSSODM-PGA,Concurrent Sub-space Optimization Design Method based on Pareto Genetic Algorithm),并将算法应用到机翼的气动结构多学科设计优化中,给出了合理的Pareto前沿面和可选方案. 展开更多

关键词 并行子空间算法 Pareto遗传算法 多学科设计优化 Pareto前沿面

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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

8

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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基于响应面并行子空间设计的载人潜水器优化 被引量：1

9

作者 刘峰 王萌 +1 位作者 田震 屠超华 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期734-742,共9页

为提高载人潜水器的设计效率和综合性能,确定了一型载人潜水器的设计参数,分析了学科与学科、学科与系统之间的关系,完成了基于多学科设计优化思想的载人潜水器学科分解,建立了载人潜水器结构设计矩阵。利用响应面模型建立了艇型与推进... 为提高载人潜水器的设计效率和综合性能,确定了一型载人潜水器的设计参数,分析了学科与学科、学科与系统之间的关系,完成了基于多学科设计优化思想的载人潜水器学科分解,建立了载人潜水器结构设计矩阵。利用响应面模型建立了艇型与推进、结构等学科的学科分析模型,利用公式建立了其他学科及系统层分析模型。以艇重为目标函数,分别建立了基于响应面并行子空间设计和基于并行子空间优化的载人潜水器优化框架,可实现优化过程中的近似模型更新,以提高求解效率及精度。利用上述2个框架进行了优化求解,结果表明:相比初始方案,并行子空间设计并行子空间设计减重为7.822%、并行子空间优化减重为7.311%,但并行子空间设计在计算精度、求解效率和最优解获取的概率等方面更具有优势。 展开更多

关键词 载人潜水器 多学科设计优化 结构设计矩阵 学科分解 响应面模型 学科分析模型 并行子空间设计 优化框架

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基于进化搜索策略的并行子空间设计算法

10

作者 孙丕忠 夏智勋 赵建民 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期74-77,共4页

并行子空间设计是一种有效的多学科设计优化算法,但其搜索策略存在两点不足:一是寻找全局最优解能力有限,二是计算复杂。为弥补上述不足,将遗传算法应用到CSD算法中,提出了一种基于进化搜索策略的CSD算法。介绍了该算法的设计流程,应用... 并行子空间设计是一种有效的多学科设计优化算法,但其搜索策略存在两点不足:一是寻找全局最优解能力有限,二是计算复杂。为弥补上述不足,将遗传算法应用到CSD算法中,提出了一种基于进化搜索策略的CSD算法。介绍了该算法的设计流程,应用该算法对一测试问题进行了优化,取得了满意结果。 展开更多

关键词 遗传算法 并行子空间设计 多学科设计优化

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基于并行子空间设计的AUV多学科可靠性优化 被引量：3

11

作者 王建 庞永杰 +1 位作者 杨桌懿 曹建 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期659-668,共10页

确定性多学科优化设计所得的最优解时常会落在约束边界上,该最优解可能在不确定性因素的影响下滑落出可行域,无法满足工程实践的需求。本文在AUV的设计过程中,考虑随机不确定性因素对AUV性能的影响,结合并行子空间设计方法(CSD),嵌入不... 确定性多学科优化设计所得的最优解时常会落在约束边界上,该最优解可能在不确定性因素的影响下滑落出可行域,无法满足工程实践的需求。本文在AUV的设计过程中,考虑随机不确定性因素对AUV性能的影响,结合并行子空间设计方法(CSD),嵌入不确定性分析策略,展开AUV设计领域中的多学科可靠性优化分析研究。研究结果表明:在并行子空间设计方法的系统级中,可以很方便地嵌入蒙特卡洛(MCS)可靠性分析方法,组成基于CSD-MCS串行不确定性多学科优化方法;在AUV的总体设计过程中进行多学科可靠性优化法分析,可提升概率约束条件可靠性,使优化结果更为可靠。 展开更多

关键词 多学科优化设计 多学科可靠性优化设计 自主式水下航行器 并行子空间设计

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空射运载火箭多学科优化设计 被引量：6

12

作者 王晓青 王小军 王国辉 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2008年第5期1-5,共5页

采用iSIGHT软件进行空射运载火箭多学科优化设计,建立多学科优化设计模型,采用并行子空间算法进行优化分析。

关键词 多学科优化设计 并行子空间算法 空射运载火箭

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基于iSIGHT平台的并行子空间算法研究 被引量：1

13

作者 王晓青 王小军 王国辉 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期414-418,共5页

概述了并行子空间算法的两种计算框架。即基于学科级优化的并行子空间算法和基于试验设计的并行子空间算法,在对比两种算法框架特点的基础上,分析了基于试验设计法的并行子空间算法的工程实用性,最后结合算例在iSIGHT软件中完成了集成... 概述了并行子空间算法的两种计算框架。即基于学科级优化的并行子空间算法和基于试验设计的并行子空间算法,在对比两种算法框架特点的基础上,分析了基于试验设计法的并行子空间算法的工程实用性,最后结合算例在iSIGHT软件中完成了集成优化分析。 展开更多

关键词 并行子空间算法 学科级优化 试验设计方法 iSIGHT软件

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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

14

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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