遗传算法结合神经网络的多段翼型优化设计研究

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1、第3卷第4期航空工程进展Vo1．3No．42012年11月ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGNov．2O12文章编号：1674—8190(2012)04—41309遗传算法结合神经网络的多段翼型优化设计研究刘光兵，张彬乾，褚胡冰(西北工业大学航空学院，西安710072)摘要：为提高多段翼型增升效能，开展包括襟／缝翼偏度和缝道参数在内的优化设计研究。将神经网络与遗传算法结合的优化设计方法应用于气动优化设计，并针对30P30N三段翼型，分别以8。迎角时升阻比最大和22。迎角时升力最大为目标

2、进行了单目标和多目标优化设计研究。研究结果表明：采用单目标设计虽可在设计点获得较好的优化结果，但在非设计状态气动性能下降；采用多目标优化设计，既可获得良好的中等迎角升阻性能，又可改善大迎角失速性能，使综合气动性能更优；遗传算法与神经网络结合的优化设计方法可满足多段翼型的多点优化设计问题，具有高效、高精度等优点，易于工程应用。关键词：遗传算法；神经网络；多段翼型；优化设计中图分类号：V211．3文献标识码：AOptimizationDesignforMulti。elementAirfoilsBasedonGeneticAlgorithms

3、andNeuralNetworksIiuGuangbing，ZhangBinqian，ChuHubing(SchoolofAeronautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Toimprovetheaerodynamicperformanceofmulti—elementairfoils，theoptimizationofparametersincludingthedeflectionangle，gapandoverlapofflapsan

4、dleadingedgeslatsareconducted．Theoptimizationworksarebasedonthecombinationofgeneticalgorithmandartificialneuralnetwork．Singleobjectiveandmulti—objectiveoptimizationdesignfor30P30Nairfoilarecarriedoutrespectivelysoastoimproveliftto—dragratioatangle8。andliftatangle22。．Sing

5、leobjectiveoptimizationshowsthat，theaerodynamiccharacteristicsatdesignpointsareimprovedbutitcanhardlysatisfytherequirementsatoff—designpoints．So，amulti—objectiveoptimizationdesignisdonetoimprovelift—to—dragatmediumangleofattackandliftathighangleofattack．Theinvestigationd

6、emonstratesthatgeneticalgorithmandartificialneuralnetworkcansatisfymulti—．objectiveoptimi—．zationdesignofmultielementairfoilswithhighefficiencyandprecision，andmoreover，thismethodcanbeeasi—lyappliedinengineering．Keywords：geneticalgorithms；neuralnetwork；multi—elementairfoi

7、l；optimizationdesign定迎角下，升力系数增加0．1可减小飞机姿态角约0引言1。，对于一定的飞机外形及起落架位置，这将允许减小起落架长度从而减轻约1400lb的重量；②在增升装置直接决定着飞机的起飞、爬升、着陆、一定的进场速度下，最大升力系数增加1．5相当复飞等性能，是飞机设计成败的关键技术之一。波于增加6600lb的有效载荷；③起飞阶段，1的升音公司的研究表明，对于现代双发大型飞机，提高阻比(L／D)增量相当于2800lb有效载荷的增加。增升装置效能有如下好处：①着陆进场阶段，固因此，提高增升装置效率是大型飞机尤其是民

8、用飞机设计永恒的追求。收稿日期：2011_】109；修回日期：2O12一O2—23合理配置缝道参数是增升装置设计成功的关通信作者：刘光兵，liugb513022@sina．corn键之一，显著影响增升效能]