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首页> 中文会议>第十八届全国计算流体力学会议 >一种基于代理模型的多目标气动优化设计新方法

一种基于代理模型的多目标气动优化设计新方法

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在航空航天领域,飞行器的气动外形设计逐渐向综合考虑多学科、多设计状态的方向发展.多目标气动优化设计方法为应对未来飞行器复杂设计问题提供了一个有效的解决途径,并逐渐成为气动优化设计的研究前沿热点之一.多目标气动优化设计方法的关键和核心在于鲁棒高效的多目标优化算法.目前,以NSGA-Ⅱ为代表的传统多目标进化算法发展较为成熟,并且已经在飞行器气动设计中得到了应用.然而,如果在气动优化设计中使用这些传统的多目标进化算法,需要大量调用CFD分析,当采用高可信度数值模拟时,会使得气动设计代价过于昂贵.因此,本文提出了一种基于代理模型的多目标进化算法(SBMO),并发展了基于SBMO的多目标气动优化设计方法,在获得与传统多目标进化算法相近优化结果的前提下,显著减少了高可信度数值模拟次数,从而大幅缩短了设计周期,降低了设计成本.采用7个多目标优化测试函数算例和两个RAE2822翼型的多目标气动优化设计算例,将SBMO和NSGA-Ⅱ算法的优化效率和效果进行了对比.结果表明,SBMO在获得与NSGA-Ⅱ相近优化效果的条件下,其所需CFD计算次数约为后者的十分之一.

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