一种联翼式水下滑翔机外形优化设计方法

一种联翼式水下滑翔机外形优化设计方法

论文摘要

为增大传统水下滑翔机的升阻比,提高水下滑翔机的运动性能,将航空领域先进的联翼布局与传统水下滑翔机相结合,提出了一种新型的联翼式水下滑翔机,并通过外形优化设计使得联翼式水下滑翔机具有更优的升阻特性.首先,对水下滑翔机主体进行数值仿真模拟,将得到的结果与试验数据进行对比,验证了数值模拟方法的有效性.其次,运用CFD仿真软件比较分析了正交错、负交错和联尾翼3种联翼布局外形的升阻特性,选择升阻比最大的正交错布局作为水下滑翔机的初始外形.然后采用描形参数化方法,建立了联翼式水下滑翔机外形的参数化模型.最后,以最大化升阻比为优化目标,构建Kriging代理模型并采用EGO算法对联翼式水下滑翔机外形进行了优化设计.研究结果表明:优化后的联翼式水下滑翔机外形相比于初始外形,升阻比提高了18.42%;相较于传统水下滑翔机,升阻比提高了23.45%,从而验证了联翼式水下滑翔机具有更优异的升阻特性.本文的研究成果为提高水下滑翔机的滑翔性能提供了一种新思路和途径.

论文目录

  • 1 初始外形设计
  •   1.1 主体外形
  •   1.2 联翼布局方式
  •   1.3 数值方法的验证
  •   1.4 数值计算与结果分析
  • 2 参数化建模
  •   2.1 基于CST的翼型参数化方法
  •   2.2 描形参数化方法
  • 3 基于代理模型的外形优化设计
  •   3.1 基于Kriging代理模型的全局优化方法
  •   3.2 优化过程
  •   3.3 优化结果
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李天博,王鹏,孙斌,黎程山

    关键词: 联翼布局,水下滑翔机,参数化建模,代理模型,外形优化设计

    来源: 哈尔滨工业大学学报 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 船舶工业

    单位: 西北工业大学航海学院,水声对抗技术重点实验室(中国船舶工业系统工程研究院)

    基金: 水声对抗技术重点实验室基金(SSDKKFJJ-2017-0202)

    分类号: U674.941

    页码: 26-32

    总页数: 7

    文件大小: 1182K

    下载量: 373

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