国家自然科学基金(10402036)
- 作品数：8 被引量：68H指数：5
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- 相关机构：西北工业大学河北水利电力学院更多>>
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- 基于控制理论方法的跨声速弹性机翼反设计方法研究被引量：1
- 2007年
- 结合飞行器在真实飞行条件下受到气动载荷结构发生弹性变形的问题,进行了基于控制理论的跨声速弹性机翼气动反设计方法研究。气动载荷及结构静弹性变形量由气动/结构方程的耦合求解得到。目标函数对设计变量的敏感性信息通过求解相应的共轭方程获得。大展弦比跨声速弹性机翼气动反设计算例结果表明发展的设计方法是成功的,计及静气动弹性变形影响的设计机翼压力分布能够收敛于目标机翼的压力分布。
- 熊俊涛乔志德杨旭东刘金辉
- 关键词：弹性机翼反设计
- 气动/几何约束条件下翼型优化设计的最优控制理论方法被引量：11
- 2006年
- 基于最优控制理论原理和Navier-Stokes方程,研究了气动/几何约束条件下多设计变量的翼型气动优化设计问题.根据给定的目标函数表达形式,在计算坐标下详细推导了相应的共轭方程及边界条件,以及梯度方程的具体数学形式.通过合理数学变换,得到了物理空间上适应于CFD数值求解的共轭方程直观表达形式,并发展了有效数值求解方法.通过将流动方程、共轭方程、目标函数敏感性导数和优化算法相结合,发展了一种新的气动优化设计方法.相关设计算例表明该方法在设计理论、适用性以及时间费用等方面具有显著特色和优点,且设计结果更为可靠.
- 杨旭东乔志德朱兵
- 关键词：气动设计最优控制理论多约束条件NAVIER-STOKES方程
- 一种计及静气动弹性变形影响的跨声速机翼气动优化设计方法研究被引量：10
- 2009年
- 耦合流场控制方程和结构静平衡方程求解得到大展弦比跨声速弹性机翼气动性能,分析研究了结构静弹性变形对气动载荷的影响。在此基础上以机翼典型剖面外形和机翼型架外形为设计变量进行了基于控制理论的跨声速弹性机翼气动优化设计方法研究,实现了在真实飞行条件下考虑静气动弹性变形影响的大展弦比跨声速弹性机翼一体化优化设计。优化设计算例结果表明所发展的方法是成功的,优化得到的弹性机翼在满足升力系数约束条件下提高了升阻比。
- 熊俊涛乔志德杨旭东朱标
- 关键词：弹性机翼优化设计升阻比
- 基于控制理论和NS方程的气动设计方法研究被引量：12
- 2005年
- 研究了基于控制理论和NS方程的气动设计方法 ,针对给定的目标函数表达形式 ,应用该设计理论在计算坐标下详细推导了相应的共轭方程及边界条件具体表达形式 ,以及梯度方程求解表达式 ,通过合理的数学变换 ,导出了共轭方程在笛卡尔坐标系下的直观表达形式 ,发展了有效的共轭方程数值求解方法 ,通过流动控制方程数值求解、共轭方程数值求解、目标函数对设计变量的梯度求解和优化算法等方面的有效结合 ,研究与发展了一种新的气动设计方法 ,以二维机翼气动设计为例 ,成功进行了亚、跨音速情形下的相关设计算例研究 ,研究结果表明应用控制理论和NS方程的气动设计方法在设计理论、适用性以及时间花费等方面都有着很好的特色和优点 。
- 杨旭东乔志德朱兵
- 关键词：气动设计NS方程跨音速二维机翼
- 基于黏性伴随方法的跨声速机翼气动优化设计被引量：26
- 2007年
- 进行了基于黏性伴随方法和Navier-Stokes方程的跨声速机翼气动优化设计研究。分别推导了适用于三维跨声速机翼气动反设计和减阻设计的黏性伴随方程、边界条件和梯度求解表达式,并研究了伴随方程的数值求解方法。通过将网格生成、流场计算、黏性伴随方程数值求解、梯度求解和拟牛顿优化算法等几方面的有效结合,发展了一种跨声速机翼气动优化设计方法。为了提高计算效率,将多重网格方法应用到方程的数值求解中来加速收敛。跨声速机翼反设计和减阻设计算例验证了本文所发展的方法的正确性。采用本文的方法进行优化设计,一般通过20～30次迭代就能得到满意的结果。
- 熊俊涛乔志德杨旭东韩忠华
- 关键词：优化设计跨声速机翼
- 基于响应面法的机翼气动/结构一体化优化设计研究被引量：17
- 2006年
- 基于响应面法进行了机翼气动/结构一体化优化设计研究,流动控制方程为三维欧拉方程,采用有限体积法进行数值求解,应力和结构变形采用有限元方法计算,静气动弹性分析采用强耦合迭代方式,响应面模型采用二次多项式来构造。以跨音速M6机翼为初始机翼,进行了多目标、多约束情形下的气动/结构综合优化设计,优化后所得到的新机翼具有更佳的气动/结构综合性能,升阻比增加了9.25%,而重量减轻了4.84%;响应面模型精度满足设计要求,拟合误差均不超过1%;这说明本文所发展气动/结构综合优化设计方法是成功且有效的,具有广泛的应用前景。
- 刘金辉乔志德杨旭东郝国芬
- 关键词：响应面法欧拉方程有限元方法静气动弹性多目标优化设计
- 基于响应面法的机翼气动-结构多学科优化设计被引量：4
- 2006年
- 应用响应面法进行了弹性机翼的气动-结构多学科优化设计方法研究。以M6机翼为初始机翼,进行了多目标、多约束的气动-结构优化设计,优化后的机翼具有较好的气动-结构综合性能,升阻比增加了9.25%,而重量减轻了4.84%;模型精度满足设计要求。优化结果表明所发展的优化设计方法是成功有效的,具有重要的应用价值。
- 刘金辉乔志德杨旭东郝国芬
- 关键词：响应面法欧拉方程有限元方法静气动弹性
