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作者
沈永强 王菡 向纪鑫 李志强
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单位
太原理工大学机械与运载工程学院太原理工大学航空航天学院
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摘要
【目的】针对翼型优化气动参数间性能冲突问题,提出一种基于深度学习和MOEA/D相结合的混合优化模型,将卷积神经网络、遗传算法内插到MOEA/D框架之中,用于权衡各目标函数之间的相关性和复杂度。【方法】首先,尝试将深度学习方法作为常规流体力学分析方法的补充,建立高可信度的翼型气动特性CNN响应预测模型,用于快速评估翼型的气动参数;然后将响应模型、遗传算子内插到MOEA/D框架之中,构建基于MOEA/D的多目标混合优化模型,并以NACA某5位数高升力翼型巡航工况下的升阻比和力矩系数为优化目标,对其进行测试。【结果】结果表明:利用该混合模型可以高效地在设计空间内获得连续的Pareto前沿解,最后对获得的Pareto前沿面翼型进行气动性能和流场结构分析,研究不同翼型构型在前沿面的分布规律,进一步指导设计者在翼型选型中挖掘潜在的基础翼型。
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关键词
气动优化混合方法MOEA/DCNNCFD
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金青年项目资助项目(12102290);山西省关键核心技术和共性技术研发攻关专项(2020XXX017);
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文章目录
1 深度学习模型
1.1 构建卷积神经网络
1.2 训练样本准备
1.3 气动计算
1.4 模型训练结果
2 基于MOEA/D多目标混合优化模型
2.1 MOEA/D算法
2.2 优化目标和约束
2.3 优化结果
2.4 Pareto解集验证与分析
2.4.1 气动特性分布
2.4.2 流场结构
3 结论
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DOI
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引用格式
[1]沈永强,王菡,向纪鑫,等.基于深度学习和MOEA/D的高升力翼型气动优化设计[J].太原理工大学学报,2024,55(04):660-669.