面向绿色航空的客机机翼外形和飞行条件设计

作者： 王宇   邓海强   杨振博   张帅   来源： 中国机械工程 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 机翼外形   绿色航空   飞行条件   多目标优化  

描述： 从环境影响、航空公司运营、乘客体验多个角度,基于多学科分析框架,提出综合研究机翼参数和飞行条件对进场噪声、起降循环期间污染气体排放量、温室气体总排放量、直接运营成本和航时等性能的影响.分析表明,减少襟翼开缝有助于降低噪声,但需要增大机翼面积来弥补气动性能损失;降低巡航高度可以降低温室气体排放量,却伴随着直接运营成本和航时的增加;加大进场坡度可以降低进场噪声和起降循环的排放量.综合经济性和环保性进行多目标优化,获得了两种典型的飞机构型及对应的飞行条件.

面向多目标资源受限的航空维修保障工序调度方法研究

作者： 魏梦媛   渠怀赓   孙坤   来源： 科学技术创新 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 资源受限   维修保障工序调度   多目标优化  

描述： 随着航空装备的信息化、集成化、系统化程度越来越高，其维修保障过程也趋于复杂化，且过程中受到资源等多方面的限制。为提高航空维修保障效率，缩短时间，合理安排人力资源，基于人力资源约束，通过合理安排工序寻求最短的维修保障时间。构建了资源受限情况下的维修保障资源均衡多目标优化数学模型，采用快速非支配排序遗传算法实现工序调度的合理优化，最后通过案例验证了方法的可行性。

基于自适应遗传算法的客机爬升段轨迹优化

作者： 吕开妮   南英   来源： 计算机仿真 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 轨迹优化   飞行数值仿真   多目标优化   飞机   自适应遗传算法  

描述： 研究民航客机爬升段轨迹优化问题。由于单独节省时间或节省燃油问题,均存在互相影响。为了让客机能够在舒适和省油的前提下尽快爬升到巡航高度,综合考虑了时间和燃料消耗两项优化指标。首先,结合客机爬升阶段的运动方程和性能指标,以及民航飞行规章给出了爬升段轨迹的优化模型;其次,为提高基因的多样性和算法的收敛速度,对自适应遗传算法进行相应改进,使其更适用于客机爬升段轨迹优化;最后,根据民航客机航迹规划要求,给出了具体的优化步骤,并以波音747-200为实例进行爬升段飞行轨迹优化仿真验证。仿真结果表明,改进方法能在满足全部约束条件下最优化性能指标,并能快速收敛,可靠地规划出爬升段最优飞行轨迹。

航空器场面滑行速度与油耗研究

作者： 王湛   熊佳俊   陈浩   来源： 武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 滑行路径   免疫自适应算法   滑行速度   燃油消耗   多目标优化  

描述： 针对航空器在机场的滑行路径优化问题,以航空器滑行运动模型为基础,通过离散化滑行速度,采用多目标免疫优化方法,研究了当航空器使用固定的路径推出时,其滑行速度与油耗之间的具体关系.仿真结果表明,通过权衡航空器滑行速度与油耗,可以为指定的滑行线路提供多种滑行方案,满足空管的实时航班调配,同时也可以促进基于油耗的滑行路径优化研究,从而降低滑行时间和油耗,提高机场的运行效率.

基于物理规划的航空保障多目标优化模型

作者： 史海庆   杨航   赵冬梅   来源： 计算机系统应用 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 功能框架   粒子群算法   多目标优化   物理规划   航空保障  

描述： 根据作战需求确定优化权衡目标,以使用保障需求和技术可行性为约束条件,以保障能力指标集合,以备件储备量的组合为决策变量,建立多个单目标优化模型和多目标优化模型,提出了基于物理规划的航空保障能力多目标优化方法,结合粒子群算法得到了满足设计者偏好的最佳航材备件方案.设计了航空保障能力系数的满意等级,构造了各优化目标的偏好函数和综合偏好函数,使整个设计过程更加灵活地反映决策者偏好,减轻大规模多目标设计问题的计算负担,使军用机群的保障能力更适合实际作战要求,同时通过对比单目标优化的结果,验证了算法的有效性.

通用飞行器气动优化设计数字化集成平台-DIPasda

作者： 孙俊峰   周铸   黄勇   庞宇飞   卢风顺   许勇   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 多学科优化   多目标优化   系统架构   优化平台   气动设计  

描述： 随着计算机能力和数值计算技术的不断发展,航空工业的市场竞争越来越激烈,迫切需要精确、高效、鲁棒的设计工具应用于飞行器的改进优化和创新设计。未来航空工业的发展,需要解决多学科综合设计的关键问题,为新型高性能飞行器的设计提供有力的设计方法和设计工具。DIPasda作为复杂外形设计的通用飞行器多学科优化设计平台,研制目的主要是提供一套新型通用、鲁棒、高效的优化设计架构,应用于通用飞行器工业设计环境,改善传统设计耗时低效的状况,提高新型飞行器设计的效率和精度。DIPasda平台系统包含了优化设计过程中所需用到的各类方法,主要包括数值优化方法、几何模型参数化方法、代理模型方法、高精度的学科分析工具等。通过详细介绍平台的系统架构、主要的功能模块、伴随优化设计和多目标优化设计流程,展现了DIPasda平台系统架构设计的灵活性和功能模块的完备性。最后通过优化算例展示了系统的综合优化设计能力。

基于改进NSGA-Ⅱ的航空发动机管路多目标布局优化

作者： 柳强   焦国帅   来源： 计算机集成制造系统 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   种群更新机制   管路布局   多目标优化   拉丁超立方  

描述： 提出了一种基于改进NSGA-Ⅱ算法的航空发动机管路多目标布局优化方法。为了提高NSGA-Ⅱ算法的全局搜索能力,提出了一种新的种群更新机制,在进化过程中采用拉丁超立方方法对种群的部分较差个体进行替换,同时保留原有的精英保留策略,以达到全局搜索能力与收敛性的均衡。采用三维凸包对敷设空间进行建模,基于B样条曲线设计了个体编码方式。以管路长度及平滑性为优化目标,应用改进NSGA-Ⅱ算法对发动机管路布局Pareto解集进行求解。最后通过数值算例及管路敷设仿真验证了所提方法的可行性。

航空齿轮减速器稳健优化设计研究

作者： 韩冰海   来源： 航空工程进展 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 齿轮传动   多目标优化   减速器   6σ   稳健设计  

描述： 航空齿轮减速器通常对重量、强度、效率以及可靠性有极高的要求,考虑到其所处工况的随机性、工艺水平的差异性以及材料强度等力学性能参数的波动性,传统的确定性参数优化设计已不能满足工程实际的需求。在传统的确定性优化设计模型的基础上,基于6σ稳健设计基本理论建立齿轮传动系统的多目标稳健设计优化模型,并采用NSGA-Ⅱ多目标优化算法进行求解;以某航空齿轮减速器中单级斜齿圆柱齿轮系统为研究对象进行实例分析。结果表明:本文提出的基于6σ稳健设计理论的齿轮传动系统优化模型充分考虑了不确定性因素对优化的影响,具有一定的工程应用价值。

大型民用飞机气动外形典型综合设计方法

作者： 黄江涛   高正红   余婧   郑传宇   周铸   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 非支配解优化   相关性分析   离散伴随优化   虚拟Pareto可行解集   多目标优化  

描述： 基于自主研发的飞行器气动外形大规模并行化、分布式综合设计软件AMDEsign,开展了大型民用飞机气动外形多目标综合设计,研究了处理高维目标空间多目标优化问题的有效处理方式,为优化数学模型的合理确定提供数据参考。在此基础之上,基于软件AMDEsign的主分量分析(PCA)、离散伴随方法两个典型模块,对宽体飞机数字化模型开展多目标优化,其中离散伴随方法中引入虚拟可行解集逼近方法,为权系数提供有效的导向性选择;并进一步将结果进行多目标评估分析,设计结果表明,主分量分析能够有效识别目标函数的相关性,虚拟可行解集方法效率较高,充分利用了离散伴随效率高以及导向性权函数预测等优点,多点设计外形在巡航升阻比、抖振特性以及阻力发散等性能上具有明显改善。文中提出的综合设计方法简捷高效且具有较强的工程应用价值。

基于Kriging模型和NSGA-Ⅱ的航空发动机管路卡箍布局优化

作者： 柳强   焦国帅   来源： 智能系统学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 发动机管路   管路振动   Kriging模型   多目标优化   卡箍位置  

描述： 针对传统卡箍布局规划存在效率低且难以解决多目标优化问题等难点,提出一种基于Kriging模型和NSGA-Ⅱ算法的航空发动机管路卡箍多目标布局优化方法。提出并建立反映卡箍位置与管路振动性能关系的Kriging代理模型,同时结合拉丁超立方实验设计方法以及粒子群优化技术提高建模精度。以管路一阶固有频率和二阶固有频率为优化目标,应用NSGA-Ⅱ对管路卡箍位置进行布局规划以避免共振。在优化计算过程中,应用所建近似模型代替CAE分析程序对适应值函数进行评价,大大减小了计算量。发动机管路卡箍布局算例表明:所提方法可一次性获得多个满足要求的非支配解方案,不仅提升了管路系统的可靠性,而且计算效率亦得到了很大提高。最后仿真结果证明了所提方法的有效性。