3 results on '"最適化問題"'
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2. 超音速機翼の遷音速巡航性能改善のためのフラップ角度の最適化
- Author
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Kim, Hyoung-Jin, Obayashi, Shigeru, and Nakahashi, Kazuhiro
- Subjects
numerical analysis ,超音速機 ,非構造格子 ,BFGS ,Broydon-Fletcher-Goldfarb-Shanno ,最適化問題 ,trailing edge flap ,approximate gradient evaluation method ,オイラーコード ,後縁フラップ ,adjoint code ,unstructured grid ,近似傾斜評価法 ,フラップ角度 ,フラップ角度最適化 ,随伴コード ,supersonic transport ,transonic cruise ,数値解析 ,leading edge flap ,Broydon Fletcher Goldfarb Shanno ,前縁フラップ ,遷音速巡航 ,空力抵抗 ,Euler code ,flap deflection ,aerodynamic drag ,flap deflection optimization ,optimization problem - Abstract
航空宇宙技術研究所 7-9 Jun. 2000 東京 日本, National Aerospace Laboratory 7-9 Jun. 2000 Tokyo Japan, 超音速機の遷音速巡航での性能改善をするために、主翼フラップ角度の最適化を検討した。検討は、数値計算で行い、計算コードは、3次元非構造オイラーコードおよび離散型随伴コードを使用した。フラップは、主翼前縁に5分割、後縁に5分割、合計10分割を対象とし、これらフラップの角度を設計変数として計算した。この設計過程において、楕円方程式法を内側計算格子の調整に適用した。内側格子の感度は計算効率には考慮していなかった。また、この設計問題に対して、近似傾斜評価法の妥当性も検証され、翼面に衝撃波が存在しない場合の前縁フラップ設計に適用可能であることが判明した。BFGS(Broydon-Fletcher-Goldfarb-Shanno)手法を揚力および主翼上面マッハ数を一定とした場合、空力抵抗を最小にするために使用した。ここでは、設計例として、前縁フラップ単独作動および前後縁フラップ同時作動の2例を検証した。結果として、後者の方が、約2カウント小さい空力抵抗値を示した。ここに、設計手法の妥当性と有効性を確認した。, Wing flap deflection angles of a supersonic transport are optimized to improve the transonic cruise performance. For this end, a numerical optimization method is adopted using a three-dimensional unstructured Euler code and a discrete adjoint code. Deflection angles of ten flaps, five for leading edges and five for trailing edges, are employed as design variables. The elliptic equation method is adopted for the interior grid modification during the design process. Interior grid sensitivities are neglected for efficiency. Also tested is the validity of the approximate gradient evaluation method for the present design problem and found that it is applicable for leading edge flap design in cases of no shock waves on the wing surface. The BFGS (Broydon-Fletcher-Goldfarb-Shanno) method is used to minimize the drag with constraints on the lift and upper surface Mach numbers. Two design examples are conducted, one is the leading edge flap design, and the other is the simultaneous design of leading edge and trailing edge flaps. The latter gave a smaller drag than the former by about two counts. Successful design results confirm the validity and efficiency of the present design method., 資料番号: AA0028635048, レポート番号: NAL SP-46 more...
- Published
- 2000
Catalog
3. 非媒介変数形状最適化問題の解
- Author
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Azegami, Hideyuki
- Subjects
変分歪みエネルギー ,流れ場 ,coercive bilinear form ,ヒルベルト空間 ,非媒介変数構造最適化 ,nonparametric structural optimization ,最適化問題 ,勾配法 ,線形弾性連続体 ,objective function ,強制双線形形式 ,parametric structural optimization ,traction method ,derivative ,mapping ,目的関数 ,gradient method ,媒介変数構造最適化 ,領域変分 ,Hilbert space ,牽引法 ,regularization technique ,正規化技術 ,マッピング ,domain variation ,variational strain energy ,linear elastic continuum ,導関数 ,optimization problem ,flow field - Abstract
航空宇宙技術研究所 16-18 Jun. 1999 東京 日本, National Aerospace Laboratory 16-18 Jun. 1999 Tokyo Japan, 大きさやコンピュータ支援設計(CAD)データが設計変数として選択される構造最適化問題は媒介変数構造最適化問題と呼ばれるが、一方線形弾性連続体、流れ場などが定義され、マッピングのような領域変数を記述する関数が設計変数として選択される領域の最適化問題は非媒介変数構造最適化問題と呼ばれている。非媒介変数構造最適化問題では、最適化理論は初期領域で定義されたひとつの補助変数群のマッピングで領域変数を表すことにより表式化される。この理論を使うことにより領域変数に関する目的関数の導関数を厳密に導くことができる。しかしながら、通常の領域最適化問題では十分な正規性に欠けることが分かっている。この論文では著者らが牽引法と呼ぶ正規化手法について報告する。この手法はヒルベルト空間における勾配法の考えに基づくもので、Ceaによって提示された。マッピング群の導関数によって与えられ、速度と呼ばれる領域変分に関する線形方程式から始め、Ceaはヒルベルト空間の強制双線形形式を用いて目的関数を最小にすることを示した。著者らの提案は、弾性連続体の問題で変分歪みエネルギーに対して強制双線形形式の陽形式として定義された双線形形式を使うことである。速度支配方程式は次のことを示している。すなわち不変境界における変位の拘束のもとで、形状勾配関数の負の値に比例して疑似外力を負荷することにより、設計領域で定義された疑似弾性体の変位として速度の決定が可能である。この手続きのゆえにこの解法を牽引法と呼ぶ。数値解析を実行するためには、有限要素法や境界要素法などの線形弾性問題に適用できる手法を用いることができる。この方法は例えば微視的空間(ボイド)を使う手法のような位相空間の最適化法と結合して使うことができる。提案した手法の有効性を線形弾性連続体や流れ場の数値解析で示した。, Structural optimization problems, in which sizes or CAD (Computer Aided Design) data are chosen as design variables, are called parametric structural optimization problems, while optimization problems of domains, in which linear elastic continua, flow fields, etc., are defined and functions describing the domain variations, such as mappings, are chosen as design variables, are called nonparametric structural optimization problems. For the nonparametric structural optimization problems, the optimization theory was formulated by expressing domain variation with a one-parameter family of mappings defined in an initial domain. Using this theory, a derivative of an objective functional with respect to domain variation can be derived rigorously. It is known, however, that ordinary domain optimization problems lack sufficient regularity. This paper presents a regularization technique that is called the traction method. This technique is based on the idea of a gradient method in Hilbert space, which was shown by Cea. Starting with the linear form with respect to domain variation that is given by the derivative of the mapping family and called the velocity, Cea demonstrated the use of coercive bilinear form in Hilbert space to determine the velocity that minimizes the objective functional. This proposal is to use the bilinear form that is defined for variational strain energy in an elastic continuum problem as an explicit form of the coercive bilinear form. The governing equation of the velocity indicates that the velocity can be determined as a displacement of the pseudo-elastic body defined in the design domain by loading a pseudo-external force in proportion to the negative value of the shape gradient function under constraints on the displacement of the invariable boundaries. This solution is called the traction method because of this procedure. To conduct a numerical analysis, any technique can be used which is applicable to linear elastic problems, such as the finite element method or boundary element method. This technique can be coupled with topological optimization methods, such as the technique using micro-scale voids. The validity of the proposed method is demonstrated by numerical analyses of linear elastic continua and flow fields., 資料番号: AA0001961032, レポート番号: NAL SP-44 more...
- Published
- 1999
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