【摘要】：隱身技術(shù)中的外形隱身是相當(dāng)重要的一個方面,而飛行器的外形與其氣動性能密切相關(guān),因此在飛行器外形布局設(shè)計中必須協(xié)調(diào)隱身和氣動這兩方面的特性進行綜合優(yōu)化設(shè)計。以計算流體力學(xué)、計算電磁學(xué)等多個學(xué)科為基礎(chǔ)的飛行器氣動隱身一體化設(shè)計越來越受到人們的重視和發(fā)展。本文采用一種基于多輸出高斯過程(MOGP)回歸模型與遺傳算法相結(jié)合的翼型優(yōu)化設(shè)計方法,以NACA0006翼型為研究對象進行了兼顧氣動與隱身性能的綜合優(yōu)化設(shè)計。在初始翼型的基礎(chǔ)上采用Hicks-Henne函數(shù)產(chǎn)生小擾動生成新翼型,使用CST參數(shù)化方法對新翼型的外形進行參數(shù)化表示,這些CST參數(shù)構(gòu)成了MOGP代理模型的輸入量;給定翼型的設(shè)計空間后,采用拉丁超立方方法均勻抽樣得到一系列訓(xùn)練樣本;在Gridgen里生成翼型的網(wǎng)格,采用有限體積法求解RANS方程得到翼型的氣動參數(shù),采用高階間斷有限元方法對二維麥克斯韋方程進行求解得到翼型的隱身性能參數(shù)(雷達(dá)散射截面積RCS),翼型的氣動參數(shù)與隱身參數(shù)一起構(gòu)成了MOGP代理模型的響應(yīng)值;MOGP代理模型模擬了輸入量與響應(yīng)值間對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系,可以代替復(fù)雜的CFD計算和電磁場計算過程;采用遺傳算法在給定的翼型空間中根據(jù)目標(biāo)函數(shù)進行尋優(yōu)搜索。研究結(jié)果表明,與初始翼型相比,優(yōu)化翼型兼顧了氣動與隱身的要求,本文所提出的優(yōu)化設(shè)計方法在翼型的氣動隱身綜合優(yōu)化設(shè)計中是可行的。
【圖文】：

結(jié)構(gòu)網(wǎng)格結(jié)果如圖 2.1、圖 2.2 所示：圖 2.1 翼型結(jié)構(gòu)網(wǎng)格圖 圖 2.2 翼型物面附近結(jié)構(gòu)網(wǎng)格圖2.1.1 氣動計算控制方程二維守恒形式的 Navier-Stokes 方程[22]的表達(dá)形式為：0x yWd Fn ds Gn dst (2.1)其中，

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章 氣動和隱身參數(shù)計算方法本章主要介紹了翼型的氣動性能參數(shù)和隱身性能參數(shù)的計算方法，基于結(jié)構(gòu)網(wǎng)格使Fluent 軟件計算氣動性能參數(shù)（升力系數(shù)和阻力系數(shù)），，使用高階間斷有限元方法求解二維麥斯韋方程得到隱身性能參數(shù)雷達(dá)散射截面積（RCS）。這些氣動隱身參數(shù)計算結(jié)果將作為多輸高斯回歸代理模型的訓(xùn)練樣本進行模型構(gòu)建。2.1 氣動參數(shù)計算本文中翼型的氣動參數(shù)計算網(wǎng)格采用的是 C 型結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，翼型上下表面各布置 100 個前后緣處進行加密，第一層網(wǎng)格厚度為 0.0000050m，總共 19800 個結(jié)構(gòu)網(wǎng)格單元，結(jié)構(gòu)網(wǎng)格果如圖 2.1、圖 2.2 所示：
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：V218;TP181

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王亞龍;祝小平;周洲;王睿;;菱形翼布局無人機多舵面控制特性研究[J];飛行力學(xué);2016年02期

2 呂宏強;徐伊達(dá);高煜X;邊樂超;;Maxwell方程的高階間斷有限元數(shù)值解法[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;2014年06期

3 周晨;王志瑾;支驕楊;;基于Isight的自適應(yīng)翼型前緣氣動優(yōu)化設(shè)計[J];上海交通大學(xué)學(xué)報;2014年08期

4 張德虎;席勝;田鼎;;典型翼型參數(shù)化方法的翼型外形控制能力評估[J];航空工程進展;2014年03期

5 陳曦;白俊強;李權(quán);;某飛翼布局隱身飛行器的翼型優(yōu)化[J];航空計算技術(shù);2013年06期

6 何志昆;劉光斌;趙曦晶;王明昊;;高斯過程回歸方法綜述[J];控制與決策;2013年08期

7 馬永杰;云文霞;;遺傳算法研究進展[J];計算機應(yīng)用研究;2012年04期

8 賈建科;;標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)電磁散射特性研究[J];國外電子測量技術(shù);2011年02期

9 申倩倩;孫宗海;;基于自適應(yīng)自然梯度法的在線高斯過程建模[J];計算機應(yīng)用研究;2011年01期

10 琚亞平;張楚華;;基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法的風(fēng)力機翼型優(yōu)化設(shè)計方法[J];中國電機工程學(xué)報;2009年20期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 高煜X;求解電磁隱身問題的時域無網(wǎng)格等算法及其應(yīng)用研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

2 熊佩英;幾類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的動力學(xué)分析[D];湖南大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 楊明強;基于CFD的等離子體刻蝕數(shù)值模擬與參數(shù)優(yōu)化[D];大連理工大學(xué);2014年

2 羅云峰;基于剛度和模態(tài)的重型卡車車架輕量化設(shè)計[D];湖南大學(xué);2013年

3 楊鯉銘;可壓縮格子Boltzmann模型及基于簡化分布函數(shù)的通量求解器研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

4 趙辰;基于遺傳算法的車輛路徑優(yōu)化問題研究[D];天津大學(xué);2012年

5 程鴻;基于遺傳算法的點群數(shù)據(jù)成型方向優(yōu)化[D];長安大學(xué);2008年

6 劉劍鋒;目標(biāo)與地物光散射特性的BRDF�；夹g(shù)[D];西安電子科技大學(xué);2005年

本文編號：2536921