高超声速飞行器气动外形优化
随着航空航天科学技术的发展和国防科学技术的需要，高超声速技术已成为各军事强国关注的焦点。由于其独特的优势，它已经成为当今航空航天科学技术领域的战略制高点。在高超声速飞行器初步设计阶段，需要对飞行器气动外形进行比较快速的优化，以期得到优良的优化方案。本文开发高超声速飞行器气动外形优化程序，采用基因算法结合面元法和FFD自由变形技术对高超声速飞行器外形进行优化。整体程序主要分为以下三个模块：（1）参数化模块，运用FFD自由变形技术对飞行器模型进行参数化，相较于传统的参数化方法，FFD自由变形方法设计参数方便简单，变形灵活，明显降低模型参数化的难度，而且容易通过编程来实现；（2）优化算法模块，本文中的优化算法选择的是基因算法，并加入约束条件的处理方法，使之能够对飞行器气动外形进行优化；（3）气动性能计算模块，数值模拟计算方法计算精度高，但是其计算耗时长，成本高，效率低，所以本文采用工程估算方法（面元法）来求解高超声速飞行器的气动性能，从而大大地提高优化效率，并且其计算精度满足飞行器初步优化设计阶段的要求。将上述三个模块整合起来形成高超声速飞行器气动外形优化程序，只要输入飞行器初始面元网格文件，分布控制体并设计优化参数，然后设置好优化条件，就可以对飞行器气动外形进行优化，精度满足初步设计要求，可以为后续精细优化提供条件。
飞行器;高超声速;气动外形;气动性能
南京航空航天大学
硕士
流体力学
夏健
2015
中文
V211.42
64
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）