高速飞行器升力面气动热结构多学科优化设计平台

摘要

本发明涉及一种高速飞行器升力面气动热结构多学科优化设计平台，属于现代高速飞行器设计技术领域。本发明针对高速飞行器升力面设计时对气动热环境下升力面热颤振分析的需求，考虑气动热结构之间的正向关系，对气动加热计算、瞬态热传导分析、结构热模态分析、非定常气动力以及热颤振分析在内的气动热结构一体化分析方法进行研究，并对以最危险热颤振速度为约束，升力面结构质量为目标函数的气动热结构多学科优化设计进行研究，达到对高速飞行器升力面优化设计的目的。本发明突破了现有高速飞行器设计中尚无结合气动热三方面对结构的影响进行多学科设计优化的问题，提出了一套高速飞行器气动热结构优化设计方法和途径，且方案简单，效率高。

主权项

高速飞行器升力面气动热结构多学科优化设计平台，其特征在于：包括优化模块、结构几何模块、气动加热模块、瞬态热传导模块、热应力模块、热模态模块和颤振模块；其中，优化模块对飞行器升力面系统进行优化，结构几何模块实现结构参数化建模，气动加热模块获得升力面飞行过程中的表面温度，瞬态热传导模块对升力面结构进行瞬态热传导计算，热应力模块对升力面结构进行热应力分析得到应力场，热模态模块对升力面结构进行热模态分析，颤振模块对升力面结构进行颤振分析；上述各模块顺次相连，前一个模块的输出作为下一个模块的输入；并将颤振模块的输出作为优化模块的输入，以驱动整个系统平台不断的进行计算寻优，直到满足自动收敛准则，则优化模块输出当前最小质量和对应的热颤振速度。