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《上海交通大学》 2011年
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基于工程估算的多目标优化

杜吉旺  
【摘要】:飞机总体设计是一个多学科之间相互耦合、不断迭代的过程,各个设计指标间是一个相互约束、相互制约的关系。因此,为了在概念设计阶段对飞机进行优化,以取得全局的最优设计方案,需要进行多目标优化。 本文在进行飞机概念设计各学科优化理论的基础上,选取对飞机的重量、气动力、性能、经济性影响较大的飞机初始设计参数,首先对于传统的公式估算法进行精确性的比较,从中综合选取并改进计算方法,然后进行参数化建模,最终形成一套完整的飞机多学科的设计与计算程序,其中包括:重量计算模块、气动力估算模块、性能计算模块、经济性计算模块。这些模块既可以单独的计算,又可以连接遗传算法进行某些目标函数的优化,也可以运用MDO的优化理论,进行多学科设计优化。另外,各模块的计算方法是以工程估算为主,计算方法较简单,原始参数较少,比较容易实现,计算的工作量也大为减少,方便在概念设计阶段对设计参数进行优化时使用。 通过对150座级机型的优化计算,所得结果符合实际情况,优于现有机型数据,证明了建模方法的实用性与准确性,适用于飞机概念设计阶段的初始设计参数的多目标优化。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:V221

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 周样;大型民机主动控制技术研究及适航性分析[D];上海交通大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 罗文彩,罗世彬,陈小前,王振国;导弹总体设计多方法协作优化[J];弹箭与制导学报;2005年03期
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3 罗文彩,罗世彬,王振国;基于多方法协作优化方法的非壅塞式固体火箭冲压发动机导弹一体化优化设计[J];国防科技大学学报;2003年02期
4 罗文彩,罗世彬,王振国;函数优化问题的多方法协作优化[J];航空计算技术;2003年03期
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6 罗文彩,罗世彬,王振国;基于遗传算法的多方法协作优化方法[J];计算机工程与应用;2004年10期
7 张忠祥;;大型客机的多学科优化设计[J];民用飞机设计与研究;2010年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 石波;飞机总体设计优化及软件开发[D];西北工业大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈广洲;汪家权;解华明;李国莲;;基于遗传算法的土地多目标规划应用[J];安徽农业科学;2009年24期
2 宋乐;赵淑利;;以飞行成本最优为目的的大型飞机的性能优化[J];兵工自动化;2009年06期
3 赵鑫;江驹;王新华;甄子洋;焦鑫;;民机近地告警系统的阈值非关键参数特性[J];兵工自动化;2011年07期
4 崔逊学;刘綦;赵温波;邱国新;邢立军;;基于磁传感器的地面机动目标分类算法[J];兵工学报;2009年08期
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6 马超;李林;王立新;;大展弦比飞翼布局飞机新型操纵面设计[J];北京航空航天大学学报;2007年02期
7 楚亮;马东立;刘忠铁;;非圆截面弹体气动隐身一体化设计方法[J];北京航空航天大学学报;2009年10期
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10 李学斌;;多目标遗传算法在电机控制系统参数整定中的应用[J];船电技术;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 牛东晓;李金超;李金颖;刘达;;基于遗传算法的中长期电力负荷组合预测[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 罗文彩;陈小前;;并行计算的多方法优化协作[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
3 罗文彩;陈小前;王振国;;多方法协作优化方法研究[A];2008’“先进集成技术”院士论坛暨第二届仪表、自动化与先进集成技术大会论文集[C];2008年
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5 贾建东;吴德海;陶义建;;军用飞机结构抗鸟撞设计目标探讨[A];探索 创新 交流——第三届中国航空学会青年科技论坛文集(第三集)[C];2008年
6 李雪;吴俊勇;杨媛;严翔;刘晓民;;高速铁路接触网悬挂系统维修计划的优化研究[A];高速铁路接触网系统新技术研讨会论文集[C];2010年
7 孙海涛;熊鹰;韩峰;;基于多目标进化算法的舰船概念设计方法研究[A];第四届全国船舶与海洋工程学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张会红;基于XNOR/OR的FPRM极性优化研究[D];华东理工大学;2011年
2 陈平录;气动燃油混合动力车混合效能分析及其电控气动发动机的研究[D];浙江大学;2010年
3 陈霄;DNA遗传算法及应用研究[D];浙江大学;2010年
4 商秀芹;新型进化计算方法及其在炼铁烧结过程建模与优化中的应用[D];浙江大学;2010年
5 赵进慧;膜计算仿生优化算法及应用研究[D];浙江大学;2010年
6 王玉宝;节水型农业种植结构优化研究[D];西北农林科技大学;2010年
7 张明明;面向量子可逆逻辑自动综合的多目标进化算法研究[D];东华大学;2010年
8 周晖;自由搜索算法及其在传感器网络中的应用[D];东华大学;2010年
9 尚兆霞;多目标投资组合问题优化模型与多目标策略研究[D];山东师范大学;2011年
10 杨媛;高速铁路供电系统RAMS评估的研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马艳;导管螺旋桨的水动力性能分析与设计优化[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王光远;城市交通信号多目标自适应控制[D];大连理工大学;2010年
3 徐俏;基于多目标微粒群的转炉合金加入量优化研究[D];大连理工大学;2010年
4 司蕊;多目标优化问题的改进蚁群算法研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 周聪;高维多目标减少算法的比较与研究[D];湘潭大学;2010年
6 何月梅;分形技术与矢量量化相结合的网络流量异常检测研究[D];河北工程大学;2010年
7 刘翠;基于T-S模糊模型的非线性系统辨识[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 何江英;多目标模糊项目调度优化方法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 马威;基于免疫克隆算法的多目标flow shop生产调度的研究[D];华东理工大学;2011年
10 强婕;基于NSGA-Ⅱ的多目标鲁棒优化方法研究[D];华东理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王立新;适航性条例、飞行品质规范和设计准则[J];飞行力学;2000年02期
2 杨洪平;王立新;;民用飞机放宽静稳定性的效益分析研究[J];飞行力学;2007年01期
3 李乐尧;李俨;王新民;;放宽静稳定性大型客机纵向控制增稳系统设计[J];飞行力学;2010年04期
4 黄博;王新民;李俨;;放宽静稳定性大型客机电传控制律设计[J];飞行力学;2010年05期
5 许维进,刘志敏;重心位置对飞机阻力及其飞行性能的影响[J];飞行力学;1999年01期
6 宋庆国;民用飞机纵向动稳定性试飞技术研究[J];飞行力学;2001年01期
7 马界祥;彭青;段琼;;主动控制技术对平尾面积的影响分析[J];航空科学技术;2005年06期
8 王华友;王维安;高亚奎;;放宽纵向静稳定度飞机的平尾面积收益分析方法[J];航空学报;2007年02期
9 李旭;臧志恒;魏志强;;民用飞机起飞第2爬升段爬升梯度计算分析[J];交通与计算机;2006年05期
10 夏露,高正红,李天;飞行器外形多目标多学科综合优化设计方法研究[J];空气动力学学报;2003年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 莫庆华;民用飞机使用经济性分析方法及软件系统[D];上海交通大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王幼复,高镇同;论“健壮设计”──产品设计的新观念[J];北京航空航天大学学报;1994年04期
2 张彦仲;航空技术的发展趋势和创新基地建设[J];中国工程科学;1999年01期
3 罗文彩,陈小前,罗世彬,王振国;固体火箭冲压发动机导弹一体化遗传算法优化设计[J];固体火箭技术;2002年03期
4 薛飞,余雄庆,姚卫星,穆雪峰,刘克龙;协同优化在机翼气动/结构一体化设计中初步应用[J];航空计算技术;2004年01期
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7 张科施;韩忠华;李为吉;李响;;基于近似技术的高亚声速运输机机翼气动/结构优化设计[J];航空学报;2006年05期
8 朱自强;王晓璐;吴宗成;陈泽民;;民机设计中的多学科优化和数值模拟[J];航空学报;2007年01期
9 朱自强;王晓璐;吴宗成;陈泽民;;民机的一种新型布局形式——翼身融合体飞机[J];航空学报;2008年01期
10 朱自强;王晓璐;吴宗成;李筠;;支撑机翼跨声速民机的多学科优化设计[J];航空学报;2009年01期
【相似文献】
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2 张科施,李为吉,李响;飞机概念设计的多学科综合优化技术[J];西北工业大学学报;2005年01期
3 张科施;李为吉;魏宏艳;;一种飞机顶层设计指标最优分配的新方法(英文)[J];中国航空学报(英文版);2006年03期
4 林宇;王和平;;一种飞机概念设计中确认关键技术的方法研究[J];计算机仿真;2008年08期
5 刘虎,卢新来,王亮,武哲;面向对象的飞机概念设计系统中的重心估算[J];北京航空航天大学学报;2004年09期
6 刘虎 ,武哲;用于飞机概念设计的设计要求输入和初步定参数环境(英文)[J];Chinese Journal of Aeronautics;2003年01期
7 宋笔锋,李为吉,林光宇;飞机概念设计中的生存力效益/代价综合评估方法[J];航空学报;1997年05期
8 白振东;刘虎;徐敏;武哲;;飞机总体设计优化中的多目标方案优选方法[J];航空学报;2009年08期
9 罗明强;冯昊成;刘虎;武哲;;机翼结构有限元的快速建模及自动化调整[J];北京航空航天大学学报;2011年06期
10 邢小楠,徐元铭,李烁,杨笑菡;神经网络响应面逼近在飞机总体优化设计中的应用[J];机械设计与研究;2004年01期
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3 朱自强;王晓璐;吴宗成;陈泽民;;民机的一种新型布局形式——翼身融合体飞机[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年
4 贾海朋;曹洪娜;张永存;刘波;刘书田;;基于单元进化的LSM拓扑优化[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
5 王希诚;;多学科优化中的黑箱方法[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
6 何贵;周雄辉;张质良;;铝合金半固态成形二次加热工艺参数多学科优化[A];第十届全国青年材料科学技术研讨会论文集(C辑)[C];2005年
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1 栾玲 赵培;索为高科:集成设计平台的开拓者[N];中国高新技术产业导报;2011年
2 川报集团特派记者组;研制大飞机 四川准备好了[N];四川日报;2007年
3 谭江琦;力争2016年首飞大飞机[N];四川日报;2007年
4 记者 涂露芳;国产大飞机研制实质性启动[N];北京日报;2008年
5 记者 赵凤华;国家实验室进入大飞机重大专项研发中[N];科技日报;2008年
6 记者 焦静波;苦练技术本领 发挥带头作用[N];中国航空报;2009年
7 姜微 毛海峰;一家民营飞机研发企业的窘境:无人问津的热情[N];经理日报;2009年
8 本报特派记者  聂卉 陈志英;研制大型客机 四川优势明显[N];四川政协报;2007年
9 范英;四川:航空产业破百亿一啸冲天[N];中华新闻报;2007年
10 金振蓉;期盼“中国号”大飞机早日飞上蓝天[N];光明日报;2008年
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6 杨卓懿;无人潜器总体方案设计的多学科优化方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
7 刘蔚;多学科设计优化方法在7000米载人潜水器总体设计中的应用[D];上海交通大学;2007年
8 吴宝贵;基于仿真分析的复杂机械产品多学科设计优化方法研究[D];大连理工大学;2008年
9 苏子健;多学科设计优化的分解、协同及不确定性研究[D];华中科技大学;2008年
10 王凯;面向飞机总体布置的协同设计关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
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1 杜吉旺;基于工程估算的多目标优化[D];上海交通大学;2011年
2 谢岳峰;飞机概念设计与优化的计算环境研究[D];南京航空航天大学;2008年
3 湛岚;大型客机外形参数化与机翼气动结构多学科优化[D];南京航空航天大学;2009年
4 胡燕华;基于二维模型的发动机总体设计多学科优化方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
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6 刘伟;潜水飞机总体设计与气动外形结构设计分析[D];南昌航空大学;2012年
7 魏思;飞机总体设计中机翼重量评估方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 杨华中;面向飞机总体设计的数据库开发及应用[D];南京航空航天大学;2012年
9 王晓青;飞机总体参数设计与软件开发[D];西北工业大学;2003年
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