水下航行器阻力参数化分析与优化

摘要

为提高水下航行器阻力性能及分析效率,文中以一型水下航行器为研究对象,设计了阻力参数化分析流程.采用Java语言对STAR-CCM+软件进行了二次开发,利用iSIGHT软件实现了设计过程的控制参数和计算结果等的读取和处理,实现了水下航行器阻力参数化建模与分析;采用最优拉丁超立方方法生成了样本点,通过参数化分析得到了对应的直航阻力值,以及设计变量对于直航阻力的灵敏度、主效应等的影响,利用响应面模型进行了样本点的拟合,得到了具有较高拟合精度且满足工程需要的直航阻力近似模型;建立了水下航行器直航阻力优化模型,并采用非线性二次规划法进行了优化求解,相比初始方案,优化方案直航阻力降低了10.78％,大幅提高了设计效率.