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飞机多学科设计优化及其应用研究

专 业: 飞机设计
关键词: 多学科设计优化 层次型分解 协同优化算法 子空间近似算法 微型无人机
分类号: V221
形 态: 共 119 页 约 77,945 个字 约 3.728 M内容
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内容摘要


该文对飞机多学科设计优化及其在飞行器一体化设计优化中的应用进行了探讨,提出了飞机多学科设计优化问题的数学模型,提出了状态方程、权衡方程、耦合方程的概念,并且探讨了解决复杂工程系统的耦合问题的方法。

该文还探讨了基于层次型分解的多学科设计优化算法和协同优化算法。

该文的重点是针对协同优化算法的不足,提出了子空间近似优化算法,SAO算法中,整个系统的优化问题被分解成一个系统级优化和若干学科级优化。

该文以微型无人机(MicroAirVehicles,MAVs)的多学科设计优化问题为例验证了SAO在工程实际中的实用性。

最后,该文提出了对SAO算法的若干改进设想,提出了基于SAO的分布式计算软件的总体方案……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1飞机一体化设计概述
1.2一种新的飞机一体化设计方法—多学科设计优化方法
1.3多学科设计优化技术概述
1.3.1多学科设计优化中的术语
1.3.2多学科设计优化中的权衡问题
1.3.3多学科设计优化中的耦合问题
1.3.4多学科设计优化的分解方法
1.3.5多学科设计优化的通用技术
1.4本文的工作
第二章 多学科优化的数学模型
2.1无尾布局飞机一体化设计问题
2.2飞机多学科设计优化的数学模型
2.3多学科设计优化数学模型
第三章 多学科优化中解决系统耦合的方法
3.1概述
3.2直接解耦算法
3.2.1定点法
3.2.2牛顿法Newtons method
3.2.3一阶近似算法
3.3最小化残差的方法
3.4通过改变优化数学模型解耦
第四章 多学科设计优化中的分解算法
4.1概述
4.2基于层次型分解的算法
4.2.1层次型分解算法的描述
4.2.2基于层次型分解的算例
4.3基于非层次型分解的算法
4.3.1并行子空间算法
4.3.2协同优化算法
4.3.3基于响面近似的协同优化算法
第五章 子空间近似算法
5.1子空间近似算法的思路
5.1.1子空间近似算法的思路
5.1.2子空间优化算法的框架
5.1.3约束边界近似方程C
5.1.4子空间近似算法的系统级优化
5.1.5子空间近似算法的学科级优化
5.1.6子空间近似算法的流程
5.2子空间近似算法的简单算例
5.2.1线性约束,非线性目标函数的算例
5.2.2非线性约束,非线性目标函数的算例
5.2.3带有非线性目标函数和耦合关系的例子
5.3长航程无人机的多学科设计优化算例
5.3.1设计问题的定义
5.3.2优化数学模型
5.3.3设计分析方法
5.3.4算例结果分析
5.4子空间近似算法与协同优化算法的比较
第六章 子空间近似算法在MAVS设计中的应用
6.1概述
6.1.1 MAV的概念
6.1.2 MAV的设计与制造所面临的困难
6.1.3 MAV的国内外发展状况
6.2 MAV的总体设计
6.2.1 MAV的设计要求
6.2.2飞机布局形式的选择
6.2.3机载设备的选择
6.2.4飞机材料和内部布局
6.2.5翼型的选择
6.3 MAV的多学科设计优化
6.3.1 MAV的多学科优化问题
6.3.2本文的MAV多学科设计优化问题的数学模型
6.3.3基于子空间近似算法的MAV多学科设计优化
6.3.4设计分析方法
6.4 MAV多学科设计优化结果
第七章 发展与展望
7.1全文总结
7.2发展展望
7.2.1算法改进设想
7.2.2基于SAO的分布式计算应用软件的框架
参考文献

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中图分类: > V221 > 航空、航天 > 航空 > 飞机构造与设计 > 总体设计

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