飞行器多学科优化

图书标准信息

• 作者 宋磊 编著；黄俊；仪明旭
• 出版社 北京航空航天大学出版社
• 出版时间 2024-01
• 版次 1
• ISBN 9787512440661
• 定价 59.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开

【内容简介】

:
飞行器是一种复杂的工程系统，其设计覆盖气动、结构、控制等多个学科，各学科的设计不仅非常复杂，而且学科之间相互关联，因此，将各学科有效组织起来进行飞行器多学科优化设计的难度较大。随着世界航空工业的发展和人们对飞行器综合性能要求的提升，飞行器多学科优化领域的相关理论、方法和技术得到了极大发展。本书是面向飞行器设计与工程专业的教材，重点介绍了飞行器多学科优化的基本概念、基本理论和相关的基础知识，主要包括飞行器多学科优化概述、多学科设计优化的基本理论、优化的基本概念及其数学描述、基于梯度的优化方法、非梯度的优化方法、约束条件的处理及多目标优化、多学科优化策略、不确定性设计优化八个部分的理论内容（每部分配有习题），以及基于通用研究模型的机翼、翼-体-尾的气动外形优化，基于代理模型的飞翼布局飞机的气动、气动结构优化四个部分的实例分析。
    本书适用于飞行器设计专业研究生的专业课学习，也可供相关专业科研人员参考使用。

【目录】

章 飞行器多学科优化概述1.1 飞行器总体设计中的优化问题1.2 用传统优化方法解决飞行器多学科优化设计问题的困难1.3 多学科设计优化的产生1.4 传统优化与多学科设计优化的差异1.5 优化的发展历史参考文献习题第2章 多学科设计优化的基本理论2.1 MDO的定义2.2 MDO的数学模型及概念2.3 MDO的三种基本类型2.3.1 一型问题2.3.2 二型问题2.3.3 三型问题2.4 MDO的主要研究内容2.5 设计对象系统分解技术参考文献习题第3章 优化的基本概念及其数学描述3.1 优化的三要素3.2 线性规划3.3 非线性规划3.4 函数的极值及其性质3.4.1 函数极值及极值点的概念3.4.2 一元函数极值存在的充分必要条件3.4.3 多元函数极值存在的充分必要条件3.5 解的收敛性3.6 用线搜索方法求方程的根习题第4章 基于梯度的优化方法4.1 基于梯度的优化方法简介4.2 速下降法4.3 共轭梯度法4.4 一般二阶可微函数共扼梯度法的改进4.5 牛顿法4.6 改进的牛顿法4.7 变度量法（DFP法和BFGS法）习题第5章 非梯度的优化方法5.1 直接优化方法5.1.1 坐标轮换法5.1.2 方向加速法5.1.3 单纯形法5.2 现代优化算法5.2.1 模拟退火算法5.2.2 遗传算法5.2.3 禁忌搜索算法5.3 混合优化方法习题第6章 约束条件的处理及多目标优化6.1 有约束优化问题的性条件6.1.1 非线性等式约束6.1.2 非线性不等式约束6.2 罚函数法6.2.1 外罚函数法6.2.2 内罚丽数法（障碍函数法）6.3 多目标优化问题的主要内容6.4 多目标优化问题的解6.4.1 多目标优化问题的数学描述6.4.2 多目标问题解的概念6.5 多目标问题的评价函数法6.5.1 理想点法6.5.2 虚拟目标法6.5.3 平方和加权法6.5.4 乘除法6.5.5 线性加权和法习题第7章 多学科优化策略7.1 整体式优化策略7.1.1 All-At-Once（AAO）优化策略7.1.2 同时分析与设计（SAND）优化策略7.1.3 单学科可行法（IDF）优化策略7.1.4 多学科可行法（MDF）优化策略7.2 分布式优化策略7.2.1 并行子空间（CSSO）优化策略7.2.2 协调（CO）优化策略7.2.3 二级集成系统综合（BLISS）优化策略7.2.4 目标级联分析法（ATC）优化策略7.2.5 和非惩罚分解（EPD和IPD）优化策略7.2.6 独立子空间的MDO（MDOIS）优化策略7.3 多学科优化策略选择基准参考文献习题第8章 不确定性设计优化8.1 不确定性设计在飞行器设计中的重要性8.1.1 飞行器设计中的不确定性因素8.1.2 考虑不确定性的优化设计8.2 区间模型8.2.1 不确定性分析方法8.2.2 区间数学理论基础8.2.3 区间数排序方法8.3 气动稳健优化设计8.3.1 气动稳健优化问题的定义8.3.2 基于区间的气动稳健优化流程8.3.3 优化结果与分析8.4 结构可靠性优化设计8.4.1 结构可靠性优化问题的定义8.4.2 基于区间的结构可靠性优化设计8.4.3 优化结果与分析参考文献习题第9章 基于通用研究模型的机翼气动外形优化9.1 采用的方法9.1.1 几何参数化建模9.1.2 网格扰动9.1.3 CFD求解器9.1.4 优化算法9.2 数学建模9.2.1 基线几何模型9.2.2 网格收敛性9.2.3 优化问题的数学建模9.2.4 基线几何表面灵敏度9.3 单点气动外形优化9.4 多级优化加速技术9.5 外形设计变量数量的影响9.6 多点气动外形优化参考文献0章 基于通用研究模型的翼-体-尾气动外形优化10.1 采用的方法10.1.1 几何参数化建模10.1.2 网格扰动10.1.3 CFD求解器10.1.4 优化算法10.2 数学建模10.2.1 基线几何模型10.2.2 网格收敛性10.2.3 优化问题的数学建模10.2.4 基线几何表面灵敏度10.3 案例1：无力矩约束的机翼优化10.4 案例2：带有尾翼旋转和力矩约束的机翼优化10.5 案例3：基于代理模型配平阻力惩罚的机翼优化10.6 案例4：预先设定升力和力矩约束的机翼优化10.7 案例5：无力矩约束的翼-尾优化10.8 案例6：带配平约束的翼-尾优化参考文献1章 基于代理模型的飞翼布局飞机气动优化11.1 气动参数化模型的建立11.1.1 翼型截面的参数化建模11.1.2 全机中弧面参数化生成方法11.1.3 CATIA参数化模型接口设计11.2 气动优化方法框架的构成11.2.1 气动优化方法总体构架思路……2章 基于代理模型的飞翼布局飞机气动结构优化附录
作者介绍

序言