基于伴随方程的大型民机机翼气动/结构优化设计

摘要

对某远程宽体客机的机身-机翼-平垂尾-发动机构型进行了考虑阻力发散特性的多点多目标气动/结构多学科机翼优化设计.为了满足宽体客机设计指标的巨大提升要求,必须打破传统设计中的学科界限,充分考虑静气动弹性对超临界机翼设计的影响.首先,使用紧耦合方法建立具有高可信度的气动/结构耦合分析方法,并利用DLR-F6翼身组合体构型对其进行精度验证.其次,以梯度类优化算法作为驱动,应用伴随方程方法建立了一套可处理大规模设计变量及设计约束的气动/结构优化设计方法.最后对某远程宽体客机构型进行了多目标气动/结构机翼减阻减重优化设计,优化结果在满足所设置的几何约束、阻力发散约束、力矩配平约束以及结构屈服强度约束的前提下,巡航状态阻力系数减小13.38counts,阻力发散特性得到改善.