基于三维CST建模方法的两层气动外形优化策略

摘要：

针对复杂构型飞行器气动外形优化的几何描述和计算效率问题,提出了一种基于通用三维类别/形状函数变换参数化方法的两层设计空间气动外形优化策略.采用B样条函数代替Bernstein多项式进行展开并引入侧向轮廓描述函数,将原二维类别/形状函数向三维扩展,基于部件组合设计思想,建立了三维飞行器几何外形的完整描述形式.结合类别/形状函数和B样条函数的参数化特点,引入设计空间分层优化思想,将设计参数划分为全局尺寸参数和局部调整参数,在减少优化时间的同时尽可能地保持原设计空间复杂度.采用X-33高超声速飞行器作为建模和优化算例,结果表明,三维CST方法能以较少设计参数表达复杂外形,具有基础参数少,设计复杂度可调,外形表达能力强,参数化过程稳定的优势;两层气动外形优化策略具有良好的设计空间搜索能力,并可显著降低计算消耗.

关键词：气动外形优化、参数化、类别函数/形状函数、两层优化、B样条、部件组合

所属期刊栏目：37

分类号：V421(火箭、航天器构造（总体）)

资助基金：武器装备预研基金9140A20100111HK0318;西北工业大学基础研究基金JC20120215

在线出版日期：2014-05-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1-6,22