基于偏相关性分析的多设计要求快速优化设计方法.pdfVIP

??32????2?? 空气动力学学报 ??????? ??年?月 ?? ?????? ??? Apr????2014 文章编号：??～??????一??一? 基于偏相关性分析的多设计要求 快速优化设计方法 王 丹??卓∏?，朱 ??1????俊??镏俏? ?．西北工业大学航空学院，西安???；??泄?娇昭芯吭海?本???? 摘要：针对飞行器气动外形优化设计中的多设计点、多目标、多工程约束等多设计要求问题，提出了一种新优化 设计方法——多设计要求快速优化设计方法。该方法立足于统计学中的偏相关性分析和线性回归理论，通过对设 计变量和设计要求进行偏相关性分析，采用线性回归的方法构建设计变量与设计要求之间的转换模型，将多个设 计要求转化为对设计变量的约束，从而简化了优化设计模型，减少了优化过程中调用求解器次数，提高了优化效 ????????????????RAE??和????一??翼型进行了多设计要求优化设计算例验证，并将优化结果与 ???多目标优化方法结果进行对比，结果证明了本文方法的有效性和可靠性。 关键词：气动优化设计；多设计要求优化方法；优化设计模型；偏相关分析；线性回归分析 ????????????V211??3????????????Adoi??10??7638??kqdlxxb-2012??0078 过程中能兼顾多学科、多目标、多约束的设计要求，最 O 引 言 终得出工程实用的设计结果，且设计耗时较少。当前 飞行器气动外形设计是飞行器设计中的重要内 的气动外形优化设计方法在处理这种多设计要求的 容，其直接影响了飞行器的气动性能和飞行品质，而 问题时主要有两种途径：一种是将多个目标通过加权 气动性能和飞行品质的提高，离不开气动外形设计工 ??????????????????[3]???????????????????????? 具和设计方法的改进与发展。 ??[4??3????????????????Pareto?????????????????? 气动外形的设计方法可以分为三大类：一类是经 方法?‘?。但是这两种方法在处理多个设计要求时， 验设计方法，即利用已有的设计经验，依据流场特性 存在以下问题：对于第一种方法，每个目标的权重系 分析，对气动外形进行改进，使其性能更优；一类是直 数对优化设计结果影响很大，在设计目标较多时，这 接求解空气动力反问题的设计方法，如翼型设计中， 种方法往往难以给出合适的各个设计目标之间的权 通常为给定目标压力分布，对初始翼型进行修型、数 重比；对于第二种方法，在设计目标较多时，为了能够 值模拟计算迭代以期其压力分布逼近目标压力分布， ???????????????????????