کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8059085 1520140 2018 39 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A review on design of experiments and surrogate models in aircraft real-time and many-query aerodynamic analyses
ترجمه فارسی عنوان
بررسی طراحی آزمایشات و مدل های جایگزین در تجزیه و تحلیل آیرودینامیکی هواپیما در زمان واقعی و بسیاری از پرس و جو
کلمات کلیدی
استراتژی های نمونه گیری، مدل های جایگزین، آیرودینامیک هواپیما، طراحی آیرودینامیک، بهینه سازی مبتنی بر جایگزین، بهینه سازی صنعتی،
ترجمه چکیده
تست تونل باد آیرودینامیکی کامل، شبیه سازی عددی از مدلهای آیرودینامیکی کامل (کامل) یا تست پرواز، بعضی از مراحل اساسی اما پیچیده در مراحل مختلف طراحی هواپیماهای حمل ونقل اخیر است. طرح های آیرودینامیکی هواپیما در حال افزایش پیچیدگی (چند رشته ای، چند هدفه یا چندین وفاداری) هستند و نیاز به رسیدگی به چالش های ناشی از تابع هدف و محدودیت ها، عدم اطمینان کمیته ای در مشکلات آیرودینامیکی یا بودجه محاسبه محدود است. با هدف کاهش بار محاسباتی و تولید مدل های کم هزینه اما دقیق که مدل های سفارش کامل را در مقادیر مختلف متغیرهای طراحی تقلید می کنند، پیشرفت های اخیر شاهد معرفی، در تجزیه و تحلیل های زمان واقعی و بسیاری از پرس و جو، رویکردهای مبتنی بر آن به عنوان سریع و ارزان تر برای شبیه سازی مدل ها. در این مقاله، یک نظرسنجی جامع و جامع از تکنیک های مدل سازی جایگزین مشترک و روش های بهینه سازی مبتنی بر جایگزینی با تاکید بر انتخاب و اعتبارسنجی مدل، کاهش ابعاد، تحلیل حساسیت، دست زدن به محدودیت ها یا تطبیق و توقف معیارها داده شده است. . مزایا، اشکالات و بحث های تطبیقی ​​در استفاده از این روش ها شرح داده شده است. علاوه بر این، این مقاله خوانندگان را با مدل های جایگزین آشنا می کند که به طور کلی در زمینه دینامیک سیالات موفق بوده اند اما هنوز در صنعت هوافضا نیستند. علاوه بر این، بررسی دوباره محبوب ترین استراتژی های نمونه گیری مورد استفاده در انجام آزمایش های فیزیکی و شبیه سازی در طراحی هواپیما هواپیما. طرح های جذاب و هوشمند که اغلب در زمینه مورد استفاده قرار می گیرند و بحث در مورد روش های پیشرفته نمونه گیری ارائه شده است، به منظور دید در مورد امکانات مختلف کارآمد برای نمونه اولیه از فضای پارامتر. اظهارات نهایی در مورد دیدگاه های آینده، چالش ها و کاستی های مرتبط با استفاده از مدل های جایگزین توسط آئرودینامیکس های صنعتی هواپیما، به رغم افزایش علاقه آنها در میان جوامع تحقیقاتی، رو به رشد است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
پیش نمایش مقاله
بررسی طراحی آزمایشات و مدل های جایگزین در تجزیه و تحلیل آیرودینامیکی هواپیما در زمان واقعی و بسیاری از پرس و جو
چکیده انگلیسی
Full scale aerodynamic wind tunnel testing, numerical simulation of high dimensional (full-order) aerodynamic models or flight testing are some of the fundamental but complex steps in the various design phases of recent civil transport aircrafts. Current aircraft aerodynamic designs have increase in complexity (multidisciplinary, multi-objective or multi-fidelity) and need to address the challenges posed by the nonlinearity of the objective functions and constraints, uncertainty quantification in aerodynamic problems or the restrained computational budgets. With the aim to reduce the computational burden and generate low-cost but accurate models that mimic those full order models at different values of the design variables, Recent progresses have witnessed the introduction, in real-time and many-query analyses, of surrogate-based approaches as rapid and cheaper to simulate models. In this paper, a comprehensive and state-of-the art survey on common surrogate modeling techniques and surrogate-based optimization methods is given, with an emphasis on models selection and validation, dimensionality reduction, sensitivity analyses, constraints handling or infill and stopping criteria. Benefits, drawbacks and comparative discussions in applying those methods are described. Furthermore, the paper familiarizes the readers with surrogate models that have been successfully applied to the general field of fluid dynamics, but not yet in the aerospace industry. Additionally, the review revisits the most popular sampling strategies used in conducting physical and simulation-based experiments in aircraft aerodynamic design. Attractive or smart designs infrequently used in the field and discussions on advanced sampling methodologies are presented, to give a glance on the various efficient possibilities to a priori sample the parameter space. Closing remarks foster on future perspectives, challenges and shortcomings associated with the use of surrogate models by aircraft industrial aerodynamicists, despite their increased interest among the research communities.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Progress in Aerospace Sciences - Volume 96, January 2018, Pages 23-61
نویسندگان
, , ,