武器装备预研基金(9140A20100111HK0318)
- 作品数：6 被引量：44H指数：4
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- 相关机构：西北工业大学北京宇航系统工程研究所更多>>
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- 相关领域：航空宇航科学技术兵器科学与技术更多>>
- 导弹总体设计方案的快速生成方法
- 2012年
- 研究导弹总体设计方案快速化的问题。由于导弹设计是一个多系统、多任务的复杂总体任务,难以有效提高导弹设计的效率。为了提高导弹总体设计的效率,提出一种基于库封装的方法对各学科计算模型进行集成。导弹设计中包含大量基础算法,通过将总体设计流程和各学科进行合理拆分,将通用的算法进行剥离封装,可有效地实现导弹设计的通用化和快速化。将各学科计算模型集成到总体设计平台下进行仿真,结果表明,合理的对学科模型进行拆分封装对实现导弹的高效化和通用化具有重要意义。
- 谷晓辉谷良贤龚春林杜可君胡小军
- 关键词：导弹总体设计通用化
- RBCC可重复使用运载器上升段轨迹优化设计被引量：19
- 2012年
- 针对火箭基组合动力(RBCC)可重复使用运载器(RLV)轨迹多段、多控制变量、推力与飞行轨迹耦合,飞行轨迹设计困难的问题,提出了基于高斯伪光谱方法的数值优化求解模型和求解方法,并获得满足要求的上升段燃料最省轨迹。将该轨迹分为3部分,分别由引射火箭、亚燃冲压和超燃冲压发动机提供动力,以攻角和燃料秒流量为控制变量,根据轨迹任务和各模态发动机启动及工作条件建立优化模型、设定各段末端和路径约束,利用高斯伪谱法求解最优轨迹并利用特殊方法计算边界控制变量。通过与传统方法所得轨迹的对比表明,所建立的优化模型和方法可快速求解出RBCC运载器上升段最优轨迹,优化结果符合RBCC运载器工作特点。
- 龚春林韩璐
- 关键词：高斯伪谱法
- 超燃冲压发动机可调尾喷管多目标优化设计被引量：6
- 2013年
- 针对超燃冲压发动机宽马赫数、攻角范围内高性能工作要求,建立了基于试验设计方法和代理模型的可调尾喷管多目标优化设计方法,获得了尾喷管结构随马赫数和攻角变化的调节规律。以推力系数、升力系数和力矩系数为优化目标,以三次型线尾喷管为对象,采用遗传算法优化设计,得到Pareto最优解集;以一组Pareto最优解为基准在不同马赫数和攻角下进行尾喷管变结构设计优化,拟合得到尾喷管结构随马赫数和攻角的变化曲线。仿真结果显示了理论分析的正确性,并发现:变结构设计实现了尾喷管大范围高性能工作;尾喷管性能和几何参数,飞行状态参数均高度非线性,任一个改变都会影响其性能;采用试验设计方法和代理模型,能大大缩小优化设计时间,简化设计过程。
- 王青谷良贤龚春林
- 关键词：超燃冲压发动机代理模型多目标优化
- 基于三维CST建模方法的两层气动外形优化策略被引量：5
- 2014年
- 针对复杂构型飞行器气动外形优化的几何描述和计算效率问题,提出了一种基于通用三维类别/形状函数变换参数化方法的两层设计空间气动外形优化策略。采用B样条函数代替Bernstein多项式进行展开并引入侧向轮廓描述函数,将原二维类别/形状函数向三维扩展,基于部件组合设计思想,建立了三维飞行器几何外形的完整描述形式。结合类别/形状函数和B样条函数的参数化特点,引入设计空间分层优化思想,将设计参数划分为全局尺寸参数和局部调整参数,在减少优化时间的同时尽可能地保持原设计空间复杂度。采用X-33高超声速飞行器作为建模和优化算例,结果表明,三维CST方法能以较少设计参数表达复杂外形,具有基础参数少,设计复杂度可调,外形表达能力强,参数化过程稳定的优势;两层气动外形优化策略具有良好的设计空间搜索能力,并可显著降低计算消耗。
- 粟华龚春林谷良贤
- 关键词：气动外形优化参数化B样条
- 基于CAD的半解析参数化几何建模方法被引量：4
- 2014年
- 针对目前飞行器多学科设计优化(MDO)在计算机仿真应用中参数化几何建模方法在设计变量可控情况下描述能力不足、适应性差的问题,结合当前几种常见方法的建模思想,引入图形基、曲线乘法修正和加法修正的概念,提出一种适用范围更广的参数化描述方法,并将其应用到CAD几何建模中,衍生出一套基于CAD的半解析混合参数化几何建模方法,该方法结合CAD与解析方法的优势,描述能力强、实现简单。翼型和飞行器参数化建模及弹头形状优化的算例表明,基于CAD的半解析混合参数化方法能兼容传统的参数化方法,将图形基构成的设计空间与传统参数空间合并,可有效提高参数化方法的描述能力和适应能力,可用于丰富MDO几何建模的参数选择,探索新型设计。
- 黎旭龚春林谷良贤粟华
- 关键词：多学科设计优化计算机辅助设计
- 适应于RBCC运载器的轨迹优化建模研究被引量：16
- 2013年
- 根据RBCC动力系统工作原理,分析了RBCC运载器上升段轨迹特点和设计矛盾。针对此类飞行器工作模态多、冲压模态约束条件复杂、传统优化模型无法求解其全局最优解的问题,以Radau伪谱法为基础,建立了基于混合积分变量的全程最优轨迹求解模型,并引入连接条件模型。该模型可以有效处理RBCC运载器多段飞行轨迹约束条件,克服了传统建模方法的不足。采用50km、Ma8运载任务算例校验优化模型,优化结果显示,所研究模型符合RBCC运载器工作特点和任务需要,可快速求解此类运载器上升段最优轨迹。
- 龚春林韩璐谷良贤
- 关键词：火箭基组合循环可重复使用运载器
