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J-GLOBAL ID：202102287834908181   整理番号：21A0632831

複雑な航空機性能最適化問題を解くためのメタヒューリスティックアプローチ【JST・京大機械翻訳】

Metaheuristic Approaches to Solve a Complex Aircraft Performance Optimization Problem

著者 (5件)： Dong Guirong (Faculty of High Vocational Education, Xi’an University of Technology, Xi’an 710082, China) ,  Wang Xiaozhe (Institute of Unmanned System, Beihang University, Beijing 100191, China) ,  Wang Xiaozhe (School of Aeronautic Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China) ,  Liu Dianzi (Engineering Division, Faculty of Science, University of East Anglia, Norwich NR4 7TJ, UK) ,  Liu Dianzi (College of Mechanical Engineering, Xi’an University of Science and Technology, Xi’an 710000, China)
資料名： Applied Sciences (Web)  (Applied Sciences (Web))
巻： 9  号： 15  ページ： 2979  発行年： 2019年 
JST資料番号： U7135A  ISSN： 2076-3417  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 移動快適性と二酸化炭素排出の削減に対する需要の増加は,概念的航空機設計の段階でかなり考慮されてきた。しかし,現代の航空機の設計は,構造,空力,制御などいくつかの特定の分野からの情報の協調を必要とする学際的プロセスである。適切な精度でこの問題に取り組むために,学際的解析と最適化(MAO)法を,産業から生じるそのような複雑な設計課題を解決するための系統的でロバストなアプローチとして通常適用した。MAO法は退屈で計算的に高価であるため,MAOを組み込んだ遺伝的プログラミング(GP)ベースのメタモデリング技法を,概念設計段階で空力,空力弾性および安定性制約を受ける大型航空機の翼剛性を最小化するための効果的なアプローチとして提案した。線形小擾乱理論に基づいて,状態空間方程式を安定性解析に用いた。学際的解析の過程で,Nastranを用いて空力弾性応答シミュレーションを行った。高精度およびより少ない計算負荷による関心の応答を表すメタモデルを構築するために,実験(DoE)の最適ラテンハイパーキューブ設計を適用して,サンプリング点の最適分布を決定した。それに続いて,パラメータ最適化を,最適翼形状,弾性軸位置および剛性分布を得るために,メタモデル上で実行して,次に,この解法を有限要素シミュレーションによって確かめた。最後に,遺伝的アルゴリズムに関するGPベースのメタモデル技術の優位性を,精度と効率に関して代表的ビームフレーム翼構造の学際的設計最適化によって実証した。結果はまた,MAO問題を解くためのGPメタモデルベース戦略が,概念相における大型航空機の効果的設計のためのパラメータを調整するための貴重な洞察を提供することを示した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *最適化 ,  シミュレーション ,  計算機シミュレーション ,  *航空機 ,  快適性 ,  剛性 ,  空気力学 ,  空力弾性 ,  安定性解析 ,  *発見的方法 ,  ロバスト性 ,  遺伝的アルゴリズム
準シソーラス用語： パラメータ最適化 ,  設計最適化 ,  メタモデル ,  有限要素シミュレーション , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 遺伝的プログラミング ,  遺伝的アルゴリズム ,  最適ラテンハイパーキューブ ,  多分野解析と最適化 ,  メタモデル ,  進化設計

分類 (2件)： 航空機の空気力学  (QK02010T) ,  飛しょう体の設計・構造  (QK04010H)

引用文献 (43件)：

• Elsayed, M.S.A.; Sedaghati, R.; Abdo, M. Accurate Stick Model Development for Static Analysis of Complex Aircraft Wing-Box Structures. AIAA J. 2009, 47, 2063-2075.
• Wang, C. Insights from Developing a Multidisciplinary Design and Analysis Environment. Comput. Ind. 2014, 65, 786-795.
• Kenway, G.K.W.; Martins, J.R.R.A. Multipoint Aerodynamic Shape Optimization Investigations of the Common Research Model Wing. AIAA J. 2016, 54, 113-128.
• Zhang, K.S.; Han, Z.H.; Li, W.J.; Song, W.P. Coupled Aerodynamic/ Structural Optimization of a Subsonic Transport Wing Using a Surrogate Model. J. Aircr. 2008, 45, 2167-2170.
• Yang, G.W.; Chen, D.W.; Cui, K. Response Surface Technique for Static Aeroelastic Optimization on a High-Aspect-Ratio Wing. J. Aircr. 2009, 46, 1444-1450.

タイトルに関連する用語 (3件)： 航空機 ,  性能最適化 ,  ヒューリスティックアプローチ