文档介绍：西北工业大学
硕士学位论文
遗传算法与CFD技术在翼型优化设计中的应用研究
姓名:袁萃
申请学位级别:硕士
专业:工程热物理
指导教师:杨青真
20070301
摘要流场计算程序,采用方法生成屯瘢诖嘶∩涎芯苛硕ǔ翼型的性能对飞行器的气动性能具有决定性的影响,高性能翼型的研究是现代飞行器发展中的一项基础性研究。高升力、低阻力的翼型一直是翼型设计所追求的目标。本文以翼型为研究对象,给出了优化设计的数学模型。该模型首先采数为设计变量,提出优化问题。使用基于匠痰牧鞒〖扑愠绦蚶辞蠼饬鞒。得到升力系数、阻力系数等气动参数,并以升阻比作为主要的优化目标函数。优传算法对形成的目标函数进行优化,从而得到具有良好气动性能的翼型。荡;应用当地时间步长、残值光顺等措施加速计算收敛;湍流模拟采用了缪】P汀本文对遗传算法进行研究,并对编码方法,遗传算子等进行了改进;引入了响应面方法,将遗传算法,流场计算有机的耦合到了翼型的优化设计中,大大提高了优化效率。通过算例得到了一些有价值的结论,并证明了该优化模型的可行性,高效性。为今后开展更深层次的研究奠定了基础,此外,本文对飞行仿真进行了研究,用最小二乘方法拟合了气动力特性曲线,在此基础上利用鱣方法建立了飞行方程的数值解算程序,并设计了可关键诃:遗传算法;匠蹋幌煊γ娣ǎ挥呕灰硇停环尚蟹抡用跚叻椒ǚ直鹕梢硇偷难沽γ婧臀γ媲撸钥刂贫サ愕男薷娜ㄏ化设计从一个基本翼型开始,通过修改翼型的设计参数,形成新的翼型。;引进人工耗散项以克服中心差分固有的奇偶不关联性和抑制激波附近解的振视化程序。为飞行模拟器的设计提供了有效的方法和手段。
蛐拍読眦Ⅶ”蛐曲陆韊矗盱咖圳硒琣蛅舳綼∞妣瓾玞缸删。—。地辳Ⅵ飅∞Ⅱ∞醥膗响膌錮∞锄他删籒·譭;觯籨辭.,蛆弘苛偾鹳琻研甦甴弧韒印锄齣仃如籺缸萳,嬲时柚∞鑓Ⅱ抡口筫髓血觚籧性眩重璐∞跗琫絚瓽閏舶豦∞碼謈狪沁,】咀硼痂田旧;、,【
篡篡翼学位论文作者签名:遽∥旯耹踟曷剧;日年翴了日。西北工业大学业学位论文知识产权声明书西北工业大学学位论文原创性声明。丝左本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即;研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西北工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西北工业学位论文作者签名:指导教师签名:秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用的内容和致谢的地方外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果,不包含本人或其他已申请学位或其他用途使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人学位论文与资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。大学。
第一章绪论第一章谙论翼型的设计与选择是飞行器机设计前必须进行的一项重要工作。机翼是飞行器产生升力的主要部件,因此机翼的翼型对飞行器性能有很大影响。翼型影响着巡航速度、起飞速度、起飞与着陆性能、失速速度等所有飞行阶段的气动力性能。性能的翼型对于飞机、导弹、叶轮机械、螺旋桨等都具有重要的意义。目前翼型设计的方法主要有三类【:间接法,反方法,优化方法。其中,优化设计方法直接以工程上关心的某种性能参数蚣钢中阅懿问淖楹达到最优为设计目标,在满足一定的约束条件下,用气动分析程序与数值优化程序进行交替迭代来优化目标函数。这种方法的优点是显而易见的,它直接以设计人员所何型面提出各种约束,是最有发展潜力的方法。不断发展,使得利用计算机、采用数值方法求解流体运动方程的计算流体力学辛顺ぷ愕慕健<扑懔魈辶ρ〉玫木薮蟪删停秤枇怂诤娇蘸教领域极强的生命力,无粘线性运动方程、无粘非线性运动方程、粘性流动的时均匠毯头嵌ǔL住篴匠痰拇笮心D馇蠼猓纬闪思扑懔体力学发展的四个阶段。这些飞跃性的发展正逐步在飞行器的气动外形优化设计计算流体力学的发展,使借助数值方法进行飞行器的优化设计成为可能。采用与计算流体力学相结合的数值优化方法进行飞机的气动设计,可以大大的提高优化设计的效率,这一点已得到了广大气动设计工作者的普遍认可,并在气动设计中得到了实际的应用。但是,不论是梯度法和罚函数法,还是基于控制理论的方法和可变误差多面体方法,都存在类似的本