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飛行器高維全局氣動優化設計理論及方法

  • 作者：趙歡//高正紅|責編:宋無汗//鄭小羽
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030816412
  • 出版日期：2025/11/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：189
人民幣：RMB 138 元      售價：元
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內容大鋼
本書聚焦飛行器高維全局氣動優化設計領域的前沿理論與方法，從飛行器設計技術發展切入，闡述氣動外形設計的核心地位及空氣動力學的支撐作用；詳細分析CFD技術推動下高維氣動外形優化設計面臨的多個關鍵技術瓶頸；重點解決基於代理模型的複雜氣動優化設計面臨的高維大尺度設計空間全局尋優計算複雜度高、收斂性差和易陷入局部最優的難題，提出了有效的解決策略，包括基於自適應設計空間的高效全局優化設計、基於複雜變數分層協同的優化設計、基於高維代理模型的氣動優化設計，以及基於新型多可信度代理模型的優化設計等新理論和新方法。本書內容豐富，聚焦前沿，具有顯著的理論研究和工程實用價值。
作者介紹
趙歡//高正紅|責編:宋無汗//鄭小羽
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  概述
  1.2  基於代理模型的複雜氣動優化設計方法發展現狀
    1.2.1  基於代理模型的高維設計變數優化設計方法
    1.2.2  基於多可信度代理模型的優化設計方法
第2章  飛行器氣動外形設計基礎技術研究
  2.1  氣動特性數值模擬及分析方法
    2.1.1  RANS數值方法驗證
    2.1.2  邊界層轉捩數值模擬
  2.2  外形參數化方法
    2.2.1  基於解析函數控制的翼型外形參數化方法
    2.2.2  基於多塊控制框的FFD參數化方法
  2.3  優化搜索演算法
    2.3.1  標準粒子群演算法
    2.3.2  綜合學習粒子群優化演算法
    2.3.3  函數測試
  2.4  小結
第3章  基於自適應設計空間的高效全局優化設計理論及方法
  3.1  設計空間大小的問題
    3.1.1  設計空間尺度和維度的問題
    3.1.2  氣動問題複雜度測試
  3.2  傳統代理優化設計方法的局限
  3.3  基於自適應設計空間擴展的氣動優化設計方法
  3.4  基於有效設計空間減縮的氣動優化設計方法
  3.5  算例驗證
    3.5.1  函數測試
    3.5.2  翼型優化算例測試
  3.6  小結
第4章  基於複雜變數分層協同的優化設計理論及方法
  4.1  分層協同優化設計理論及框架
  4.2  複雜變數分層方法
  4.3  空間分區的代理模型構建方法
  4.4  分層協同優化算例
  4.5  小結
第5章  基於高維代理模型的氣動優化設計理論及方法
  5.1  Kriging代理模型
    5.1.1  模型基本原理
    5.1.2  模型的擬合
    5.1.3  模型參數的優化
    5.1.4  精度檢驗
  5.2  非線性降維代理建模方法
    5.2.1  基於核主成分分析的非線性降維方法
    5.2.2  監督式非線性降維代理建模方法
  5.3  算例測試
    5.3.1  高維函數
    5.3.2  CRM機翼
  5.4  基於代理模型的自適應加點方法
    5.4.1  最小化代理預測加點方法
    5.4.2  期望改善加點方法

    5.4.3  置信下界加點方法
    5.4.4  算例測試
  5.5  複雜氣動優化算例測試
    5.5.1  跨聲速無黏NACA0012翼型優化
    5.5.2  跨聲速RAE2822翼型優化
    5.5.3  跨聲速CRM機翼優化
  5.6  小結
第6章  基於新型多可信度代理模型的優化設計理論及方法
  6.1  PC-Kriging代理模型
  6.2  新型自適應多可信度PC-Kriging代理模型
    6.2.1  低可信度PC-Kriging代理模型近似
    6.2.2  高可信度函數的多可信度近似
    6.2.3  多可信度PC-Kriging代理模型擬合
    6.2.4  基於LOOCV-LAR的自適應基函數選擇方法
  6.3  自適應多可信度序列抽樣技術
    6.3.1  基於LOOCV-Voronoi-MSD的多可信度序列抽樣技術
    6.3.2  一次性抽樣與序列抽樣的比較
  6.4  代理模型精度測試
    6.4.1  函數算例
    6.4.2  RAE2822跨聲速翼型算例
  6.5  基於多可信度代理模型的自適應加點優化技術
    6.5.1  基於多可信度代理模型的自適應加點優化框架
    6.5.2  變可信度EI加點策略
  6.6  優化算例測試
    6.6.1  函數算例測試
    6.6.2  氣動優化應用
  6.7  小結
參考文獻

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