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题名基于新型高维代理模型的气动外形设计方法
被引量：4
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作者
赵欢
高正红
夏露
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机构
西北工业大学航空学院
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出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期131-147,共17页
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基金
国家自然科学基金(12102489)
翼型、叶栅空气动力学重点实验室基金(614220121010126,614220121020128)。
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文摘
随着现代飞行器性能需求的不断提高,飞行器精细化气动优化设计要求更高可信度的CFD数值分析及更多的独立设计变量,使得基于代理模型的全局优化算法在超过一定的设计变量后显著降低了效率,难以满足复杂工程的设计需求。而目前的高维代理模型过程复杂、时间花费高,缺乏对工程问题的广泛适应性。针对以上难题,提出了利用监督式非线性降维代理建模方法来缓解代理优化过程中的高维变量设计难题。该方法将核主成分分析(非线性)降维与高斯回归过程模型统一训练,自适应构建新型高维代理模型,并随着优化过程不断学习改进模型,建立了从高维输入到输出的准确映射,有效解决了传统高维代理模型训练时间花费高和适应性差等难题。然后基于该新型代理模型发展了适用于飞行器复杂气动设计的高维全局优化设计方法,并将其应用到美国航空航天学会(AIAA)优化小组发布的2个复杂跨声速优化算例中。通过与传统代理优化方法全面比较,验证了所提的方法能大幅提高飞行器高维变量全局优化效率和全局寻优能力。
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关键词
精细化气动优化
基于代理模型的优化设计
全局优化
高维变量
非线性降维代理模型
高维优化设计
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Keywords
refined aerodynamic optimization
Surrogate-Based Design Optimization(SBDO)
global optimization
high-dimensional variable
Supervised Nonlinear Dimension-Reduction Surrogate Model(SN-DRSM)
high-dimension design optimization
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分类号
V211
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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