考虑气动力/热与结构不确定性的鲁棒气动弹性优化研究

现代飞行器结构设计中的主要矛盾多集中在气动弹性问题上，设计中气动力和结构甚至是气动热又存在一定的不确定性，考虑这些不确定性并计及气动弹性约束的结构优化设计具有重要意义。本申请针对这类优化问题尚无完善理论方法，所研究对象复杂、涉及学科多、设计变量多、约束条件多而复杂、计算耗费大，而气动力、结构、气动热相互耦合又同时存在不确定性等特点，开展同时考虑气动力、结构及气动热三方面不确定性并计及气动弹性约束的鲁棒气动弹性结构优化的理论与方法研究。本项研究以保证优化的高效性和结果的优异性与鲁棒性为目标，深入研究气动弹性结构优化中引入气动力、结构和气动热三方面不确定性的理论与方法。研究成果可为考虑气动力和结构甚至是气动热不确定性的先进飞行器结构设计提供优化手段，为提高飞行器设计质量和效率提供理论与方法支撑。

现代飞行器结构设计中的主要矛盾多集中在气动弹性问题上，在设计过程中结构、气动力甚至是气动热又存在一定的不确定性，考虑这些不确定性并计及气动弹性约束的结构优化设计具有重要意义。本基金项目针对这类优化问题尚无完善理论方法，所研究的对象复杂、涉及学科多、设计变量多、约束条件多而复杂、计算耗费大，而气动力、结构、气动热相互耦合又同时存在不确定性等特点，首先发展了分别考虑各子学不确定性的鲁棒气动弹性结构优化方法和流程；并基于此提出了同时考虑气动力、结构及气动热三方面不确定性并计及气动弹性约束的鲁棒气动弹性结构优化的理论方法与流程框架。项目结合算例模型，总结了应用遗传优化方法开展考虑气动力、结构、气动热的不确定性的鲁棒气动弹性结构优化时的规律和经验。项目研究成果可为现代先进飞行器气动弹性结构鲁棒优化设计提供了一种有力的方法和工具，具有广泛的应用前景。