主要涉及6部分内容:介绍了本书研究的背景、主要内容、创新点和进行阐述了翼面气动计算所采用的计算流体力学基础,并采用该法对整个飞行器进行了定常流体计算以获取气动力计算结果,并与风洞数据进行对比。在前一章计算流体力学的基础上,引入动网格和插值技术,发展出了一种基于双时间步法和杂交线性多步法的流体/结构时域耦合仿真方法来对翼面进行静态和动态气动弹性仿真,并通过对国际颤振标模的仿真验证了该方案的准确性。针对翼面的仿真方法无法直接参与优化的问题,介绍了飞行器多学科优化中的常用代理模型技术,讨论了不同试验设计方法和近似方法的特点。通过正交试验设计取样,选取了多项式响应面、Kriging模型和RBF神经网络三种近似方法构建了翼面学科分析的代理模型并进行了综合评估来确定优化流程中的学科代理模型方案。对MDO分解策略进行了简介,并采用了协同优化方法对原问题进行了分解。针对协同优化方法数值困难进行了分析并进行了改进。通过一系列算例来判断遗传算法、经典优化算法和组合优化算法的性能,从而选出了适合翼面优化的最有效寻优算法。提出了基于代理模型的翼面协同优化流程并在软件平台上实现了对翼面的优化。对所研究的飞行器翼面依据设计问题的要求完成了优化的数学模型,综合利用研究结果提出了基于代理模型的翼面协同优化流程并在软件平台上实现了对翼面的优化。
第1章绪论
1.1飞行器设计背景
1.2多学科设计优化简介
1.2.1多学科设计优化的发展历史及现状
1.2.2多学科设计优化的基本概念
1.2.3多学科设计优化的研究内容
1.3气动弹性现象研究
1.3.1气动弹性现象研究内容
1.3.2气动弹性现象发展历程
1.4本书主要研究内容
1.4.1本书研究方法
1.4.2本书的研究特点及进一步工作设想
第2章基于计算流体力学的流场数值计算方法及其验证
2.1计算流体力学技术简介
2.1.1计算流体力学技术的发展历程
2.1.2计算流体力学技术的离散方法
2.1.3计算流体力学技术的网格生成技术
2.2定常流场计算过程
2.2.1建立模型
2.2.2划分网格
2.2.3数值求解
2.3流场计算结果
2.4本章小结
第3章基于计算流体力学/计算结构动力学的气动弹性仿真方案及验证
3.1气动弹性求解方法简介
3.1.1静气动弹性问题求解方法
3.1.2动气动弹性问题求解方法
3.2流场/结构时域耦合求解方法
3.2.1计算流体力学非定常流场的求解
3.2.2计算结构动力学气动弹性方程求解
3.3流-固耦合界面信息传递方案
3.3.1流-固耦合界面信息传递的基本原理
3.3.2流-固界面插值
3.4动网格算法
3.4.1动网格计算中方程的离散
3.4.2网格运动形式
3.5翼面气动弹性数值模拟
3.5.1气动弹性仿真方案
3.5.2颤振仿真程序算例验证
3.5.3翼面气动弹性仿真
3.6本章小结
第4章翼面优化的代理模型构建
4.1试验设计技术
4.1.1全析因设计
4.1.2中心复合设计
4.1.3拉丁方设计
……
第5章协同优化算法原理及计算改进
第6章飞行器翼面的协同优化过程
参考文献
后记