×

超高速水翼的多精度优化。 (英语) Zbl 1439.74256号

总结:我们提出了一个有效的多保真度框架,用于使用粘性求解器优化超高速水翼的形状。我们使用最先进的机器学习工具,如多保真度高斯过程回归和贝叶斯优化,来合成从多分辨率仿真中获得的数据,并有效地识别设计空间中的最优配置。我们根据实验数据验证了我们的模拟结果,并在一个实际设计问题中展示了所提出的工作流的效率,该问题涉及由17个设计变量参数化的三维超高速水翼的形状优化。

MSC公司:

第74页第10页 固体力学中其他性质的优化
65K10码 数值优化与变分技术
76B10型 射流和空腔、空化、自由流线理论、进水问题、翼型和水翼理论、晃动
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] Tulin,M.P.,《关于细长体的稳态二维空腔流》(1953年),大卫·泰勒模型盆地
[2] A.J.Acosta,关于平板水翼局部空化的注释,技术代表E-19.9,加州理工学院,1955年。;A.J.Acosta,《平板水翼的局部空化注释》,技术报告E-19.9,加利福尼亚理工学院,1955年。
[3] T.Wu,关于全空泡水翼的线性和非线性理论的注释,技术代表21-22,加利福尼亚理工学院,1956年8月。;T.Wu,关于全空泡水翼的线性和非线性理论的注释,技术代表21-22,加利福尼亚理工学院,1956年8月。
[4] Wu,T.Y.-T.,自由流线流动理论的尾流模型第1部分。完全和部分发展的尾流通过斜平板,J.流体力学。,13, 02, 161-181 (1962) ·Zbl 0116.42004号
[5] M.Tulin,C.Hsu,空腔流动理论的新应用,摘自:《第13届船舶流体动力学研讨会论文集》,1980年,第107-131页。;M.Tulin,C.Hsu,空腔流动理论的新应用,载于:《第13届海军流体动力学研讨会论文集》,1980年,第107-131页。
[6] Uhlman Jr.,J.S.,应用于部分空化水翼的表面奇异性方法,《船舶研究杂志》,31,2,107-124(1987)
[7] Kinnas,S.A.,部分空化水翼线性理论的前沿修正,《船舶研究杂志》,35,1,15-27(1991)
[8] Kinnas,S。;Fine,N.,用基于势的面元法对部分或超高速水翼周围流动进行非线性分析,(边界积分方法(1991),Springer),289-300
[9] Kinnas,S.A。;Fine,N.E.,《二维和三维部分空化水翼周围流动的非线性数值分析》,J.流体力学。,254, 151-181 (1993) ·Zbl 0800.76058号
[10] T.Nishiyama,M.Miyamoto,计算自由水面附近超空泡水翼水动力特性的升力面法,《技术报告》,东北大学,34(2)。;T.Nishiyama,M.Miyamoto,用于计算在自由水面附近运行的超空泡水翼的流体动力学特性的升力面方法,东北大学技术报告,34(2)。
[11] Furuya,O.,自由面附近超空泡水翼的三维理论,J.流体力学。,71, 02, 339-359 (1975) ·Zbl 0325.76013号
[12] Uhlman Jr.,J.S.,有限跨度的部分空泡水翼,Trans。ASME I:J.流体工程,100353-354(1978)
[13] R.Van Houten,《大展弦比水翼上非定常片空化的数值预测》,第14交响曲。海军水力学。,密歇根大学,Session,V,1982年,第169-181页。;R.Van Houten,《大展弦比水翼上非定常片空化的数值预测》,第14交响曲。海军水力学。,密歇根大学,Session,V,1982年,第169-181页。
[14] Young,Y.L。;Kinnas,S.A.,预测非定常中弦面和/或后螺旋桨空化的边界元法,《流体工程杂志》,123,311-319(2001)
[15] Kinnas,S.A。;Lee,H。;Young,Y.L.,船用螺旋桨叶片非定常片空化建模,国际期刊《旋转马赫数》。,9, 4, 263-277 (2003)
[16] Y.Young,H.Lee,S.Kinnas,Propcav(1.2版)用户手册,海洋工程报告,2001年1月4日。;Y.Young,H.Lee,S.Kinnas,Propcav(1.2版)用户手册,海洋工程报告,2001,01-4。
[17] 坎帕纳,E.F。;佩里,D。;Y.塔哈拉。;Stern,F.,《使用计算流体动力学的船舶流体动力学形状优化》,计算。方法应用。机械。工程师,196,1634-651(2006)·Zbl 1120.76311号
[18] 夸利亚雷拉,D。;Della Cioppa,A.,遗传算法在跨音速翼型气动设计中的应用,J.Aircr。,32, 4, 889-891 (1995)
[19] Djavareshkian,M.H。;Esmaeili,A.,使用anfis–pso对水下水翼进行启发式优化,海洋工程,92,55-63(2014)
[20] 加格,N。;Kenway,G.K。;吕,Z。;Martins,J.R。;Young,Y.L.,三维水翼的高精度水动力形状优化,J.Ship Res.,59,4,209-226(2015)
[21] Srinath博士。;Mittal,S.,非定常粘性流中翼型的最佳气动设计,计算。方法应用。机械。工程,199,29,1976-1991(2010)·Zbl 1231.76094号
[22] Vernengo,G.公司。;Bonfiglio,L。;Gaggero,S。;Brizzolara,S.,《基于物理的非常规超空泡水翼优化设计》,《船舶研究杂志》,60,4,187-202(2016)
[23] Samareh,J.A.,《高保真多学科形状优化的形状参数化技术综述》,AIAA J.,39,5,877-884(2001)
[24] Bonfiglio,L。;Brizzolara,S.,基于多相RANSE的超高速水翼分析计算工具,海军工程杂志,128,1,47-64(2015)
[25] L.Bonfiglio,P.Perdikaris,S.Brizzolara,G.Karniadakis,《在不确定流动条件下研究超高速水翼性能的多保真度框架》,载于:第19届AIAA非确定性方法会议,德克萨斯州格拉维恩盖洛德德克萨斯度假村,2017年,第1-13页。http://dx.doi.org/10.2514/6.2017-1328; L.Bonfiglio,P.Perdikaris,S.Brizzolara,G.Karniadakis,《在不确定流动条件下研究超高速水翼性能的多保真度框架》,载于:第19届AIAA非确定性方法会议,德克萨斯州格拉维恩盖洛德德克萨斯度假村,2017年,第1-13页。http://dx.doi.org/10.2514/6.2017-1328
[26] R.W.Kermeen,空泡水翼三维效应的实验研究,技术代表47-14,工程部。加利福尼亚理工学院。加利福尼亚州帕萨迪纳,1960年。;R.W.Kermeen,空泡水翼三维效应的实验研究,技术代表47-14,工程部。加利福尼亚理工学院。1960年,加利福尼亚州帕萨迪纳。
[27] Choi,S。;阿隆索,J.J。;克鲁,I.M。;Wintzer,M.,低吊杆超音速喷气机的多保真设计优化,J.Aircr。,45, 1, 106-118 (2008)
[28] 拉斯穆森,C.E。;Williams,C.K.,《机器学习的高斯过程》,第1卷(2006),麻省理工学院出版社剑桥·Zbl 1177.68165号
[29] 佩迪卡里斯,P。;Karniadakis,G.E.,《通过多保真贝叶斯优化进行模型反演:血流动力学及其他领域参数估计的新范式》,J.R.Soc.Interface,13,118,20151107(2016)
[30] L.Le Gratiet,J.Garnier,《多保真度计算机实验设计的递归共克立格模型》,《国际不确定性量》。4(5).; L.Le Gratiet,J.Garnier,《多保真度计算机实验设计的递归共克立格模型》,《国际不确定性量》。4(5). ·Zbl 1497.62213号
[31] M.C.肯尼迪。;O'Hagan,A.,《当快速近似可用时预测复杂计算机代码的输出》,Biometrika,87,1,1-13(2000)·兹比尔0974.62024
[32] S.Brizzolara,一个新的双模超空化水翼家族,载于:第四届海洋推进器国际研讨会论文集SMP1́5,德克萨斯大学奥斯汀分校,2015。;S.Brizzolara,双模超高速水翼的新家族,载于:第四届海上推进器SMP1⁄5国际研讨会论文集,德克萨斯大学奥斯汀分校,2015年。
[33] Brizzolara,S。;Bonfiglio,L.,超增压水翼新系列性能的比较CFD研究,(物理杂志:会议系列,第656卷(2015),IOP出版社),012147
[34] 科森蒂诺,G.B。;Holst,T.L.,先进跨音速机翼布局的数值优化设计,J.Aircr。,23, 3, 192-199 (1986)
[35] 安德森,W.K。;Venkatakrishnan,V.,采用连续伴随公式的非结构化网格上的气动设计优化,计算与流体,28,4,443-480(1999)·Zbl 0968.76074号
[36] C.Open,openfoam用户指南,openfoam Foundation,2(1)。;C.Open,openfoam用户指南,openfoam Foundation,2(1)。
[37] 朗德,B.E。;斯伯丁,D.,湍流的数值计算,计算。方法应用。机械。工程师,3,2,269-289(1974)·Zbl 0277.76049号
[38] 希特,C.W。;Nichols,B.D.,自由边界动力学的流体体积(vof)方法,J.Compute。物理。,39, 1, 201-225 (1981) ·Zbl 0462.76020号
[39] Kunz,R.F。;Boger,D.A。;斯汀·布林,D.R。;Chyczewski,T.S。;林道,J.W。;Gibeling,H.J。;Venkateswaran,S。;Govindan,T.,两相流预处理Navier-Stokes方法及其在空化预测中的应用,计算与流体,29,8,849-875(2000)·Zbl 0972.76075号
[40] Jones,D.R.,《基于响应曲面的全局优化方法分类》,J.global Optim。,21, 4, 345-383 (2001) ·兹比尔1172.90492
[41] V.E.Johnson,自由水面附近超空泡水翼的理论和实验研究,NASA(19980228449)。;V.E.Johnson,自由水面附近超空泡水翼的理论和实验研究,NASA(19980228449)。
[42] M.Tulin,M.Burkart,零空化数下升力箔流动的线性化理论,技术代表834 NS715-102,DTIC文件,1955年。;M.Tulin,M.Burkart,关于零空化数下升力箔流动的线性化理论,技术代表834 NS715-102,DTIC文件,1955年。
[43] R.L.Iman,J.M.Davenport,D.K.Zeigler,拉丁超立方体采样(程序用户指南)。[lhc,fortran],Sandia Labs.技术代表。,新墨西哥州阿尔伯克基(美国),1980年。;R.L.Iman,J.M.Davenport,D.K.Zeigler,拉丁超立方体采样(程序用户指南)。[lhc,fortran],Sandia Labs.技术代表。,新墨西哥州阿尔伯克基(美国),1980年。
[44] 沙赫里亚里,B。;瑞典斯威斯基。;王,Z。;亚当斯·R·P。;de Freitas,N.,《让人类走出循环:贝叶斯优化综述》,Proc。IEEE,104,1,148-175(2016)
[45] J.M.Hernández-Lobato,M.A.Gelbart,R.P.Adams,M.W.Hoffman,Z.Ghahramani,使用基于信息的搜索进行约束贝叶斯优化的通用框架。;J.M.Hernández-Lobato,M.A.Gelbart,R.P.Adams,M.W.Hoffman,Z.Gahramani,使用基于信息的搜索进行约束贝叶斯优化的通用框架·Zbl 1391.90641号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。