一种考虑几何不确定因素的翼型稳健气动优化设计方法发明专利.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 111737928 A (43)申请公布日 2020.10.02 (21)申请号 202010590508.7 (22)申请日 2020.06.24 (71)申请人 西北工业大学 地址 710072 陕西省西安市友谊西路127号 (72)发明人 韩忠华　孟冠宇　张科施　宋文萍　 许建华　 (74)专利代理机构 北京市盛峰律师事务所 11337 代理人 席小东 (51)Int.Cl. G06F 30/28 (2020.01) G06F 30/15 (2020.01) G06F 119/14 (2020.01) 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 (54)发明名称 一种考虑几何不确定因素的翼型稳健气动 优化设计方法 (57)摘要 本发明提供一种考虑几何不确定因素的翼 型稳健气动优化设计方法，包括：对基准翼型进 行确定性优化，得到确定性优化翼型；选取稳健 优化设计空间；利用样本集，建立Kriging代理模 型组；利用稳健加点方法寻找Kriging代理模型 组上的稳健最优点和用于改善Kriging代理模型 组精度的改善精度样本点；更新样本集；如果不 符合终止条件，则利用更新后的样本集重建 Kriging代理模型组进行优化求解，直到符合稳 健优化终止条件后结束。使用本发明设计出的稳 健优化翼型，在具有良好气动性能的同时，对加 A 工误差等几何不确定因素不敏感，稳健性高，具 8 有更强的工程实用性。本发明在降低计算成本的 2 9 7 同时保证优化质量。 3 7 1 1 1 N C CN 111737928 A 权　利　要　求　书 1/3页 1.一种考虑几何不确定因素的翼型稳健气动优化设计方法，其特征在于，包括以下步 骤： 步骤1，选择需要优化的基准翼型，采用确定性优化方法对基准翼型进行确定性优化， 得到设计点性能最优的确定性优化翼型； 具体的，确定性优化方法为： 确定性优化设计目标为阻力系数最小，约束为升力系数、力矩系数和翼型面积不小于 基准翼型；确定性优化设计的数学模型为： min Cd s.t.C ≥C l l,initial C ≥C m m,initial Area≥Areainitial 其中： C 为确定性优化过程中间翼型的阻力系数值； d C 为确定性优化过程中间翼型的升力系数值； l C 为确定性优化过程中间翼型的力矩系数值； m Area为确定性优化过程中间翼型的翼型面积值； Cl,initial为基准翼型的升力系数值； Cm,initial为基准翼型的力矩系数值； Areainitial为基准翼型的翼型面积值； 步骤2，选取稳健优化设计空间： 将n个CST参数x ,x ,...,x 作为翼型优化设计的变量，由此确定设计变量为：x＝[x , 1 2 n 1 T x ,...,x ] ，其中，x为设计变量的第i维设计分量；i＝1,2,...,n； 2 n i 采用CST参数化方法对步骤1得到的确定性优化翼型的翼型表面进行参数化描述，输出 确定性优化翼型的设计变量的具体取值 其中， 为确定