飞行器结构布局与尺寸混合优化方法 |
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引用本文: | 胡嘉欣,芮姝,高瑞朝,苟建军,龚春林.飞行器结构布局与尺寸混合优化方法[J].航空学报,2022(5):368-378. |
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作者姓名: | 胡嘉欣 芮姝 高瑞朝 苟建军 龚春林 |
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作者单位: | 1. 西北工业大学航天学院陕西省空天飞行器设计重点实验室;2. 北京空天技术研究所 |
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基金项目: | 国家自然科学基金青年基金(51806175);;中央高校基本科研业务费专项(3102019HTXM004)~~; |
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摘 要: | 针对飞行器结构轻量化设计中的布局和尺寸优化问题,提出了一种高效的混合优化方法。在传统的基结构优化方法中引入尺寸变量,构建结构布局与尺寸混合优化模型,并以遗传算法为基本搜索方法,设计了统一描述0-1型离散布局变量和连续尺寸变量的染色体,建立了结构布局与尺寸混合优化的求解流程。由于种群规模较大,在求解过程中引入了神经网络代理模型,通过预估种群个体的优劣,缩减每一代中需要精确计算的个体数目。以含有55个布局变量和55个尺寸变量的机翼结构优化问题作为算例,验证了该方法的可行性,优化结果相比传统基结构法减重13%,且引入代理模型可使计算成本降低约50%。
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关 键 词: | 飞行器结构设计 混合优化 布局优化 尺寸优化 遗传算法(GA) 代理模型 |
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