компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета аэродинамических сил на летательном аппарате

Классы МПК:G06F17/50 автоматизированное проектирование
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):ЭЙРБАС ОПЕРЕЙШНЗ, С.Л. (ES),
УНИВЕРСИДАД ПОЛИТЕКНИКА ДЕ МАДРИД (ES)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-10-28
публикация патента:

Изобретение относится к средствам автоматизированного моделирования летательных аппаратов. Техническим результатом является минимизация вычислительных затрат при аналитических расчетах аэродинамических сил. В способе определяют координатную сетку параметрического пространства; получают модель для расчета размерных переменных для какой-нибудь точки в параметрическом пространстве, где рассчитывают значения упомянутых одной или более размерных переменных для начальной группы точек с использованием модели CFD; получают начальную модель ROM из упомянутых вычислений CFD; выбирают точку группы с наибольшим отклонением между результатами моделей CFD и ROM; выбирают новые точки в параметрическом пространстве, которые должны быть добавлены в группу точек, рассчитывают значения размерных переменных для новых точек с использованием модели CFD и ROM. 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 10 табл. компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969

Формула изобретения

1. Компьютеризованный способ, пригодный для содействия в конструировании летательного аппарата посредством предоставления значений одной или более размерных переменных для летательного аппарата в целом или компонента летательного аппарата, упомянутые одна или более переменных являются зависимыми от предопределенного набора параметров, отличающийся тем, что содержит следующие этапы, на которых:

a) определяют координатную сетку параметрического пространства, устанавливающую предопределенные расстояния между его значениями;

b) получают пригодную модель для расчета упомянутых одной или более размерных переменных для какой-нибудь точки в параметрическом пространстве посредством итерационного процесса по отношению к сокращенной группе точек, по увеличивающемуся количеству членов в каждой итерации, содержащему следующие подэтапы, на которых:

b1) рассчитывают значения упомянутых одной или более размерных переменных для начальной группы точек с использованием модели CFD;

b2) получают начальную модель ROM из упомянутых вычислений CFD и рассчитывают значения упомянутых одной или более размерных переменных для упомянутой начальной группы точек с использованием начальной модели ROM;

b3) выбирают точку компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 группы с наибольшим отклонением компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 между результатами, выданными моделями CFD и ROM, и завершают итерационный процесс, если компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 является меньшим, чем предопределенное значение компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 0;

b4) выбирают новые точки в параметрическом пространстве, которые должны быть добавлены в группу точек, в качестве точек, расположенных внутри координатной сетки параметрического пространства на предопределенном расстоянии от упомянутой точки e;

b5) рассчитывают значения упомянутых одной или более размерных переменных для новых точек с использованием модели CFD и ROM и возвращаются на подэтап b3).

2. Компьютеризованный способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый летательный аппарат в целом или компонент летательного аппарата поделен на блоки, а упомянутые модели CFD и ROM применяются блок за блоком.

3. Компьютеризованный способ по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что упомянутая одна или более размерных переменных включают в себя одно или более из следующего: аэродинамические силы, значения обшивки, распределение значений по летательному аппарату в целом или компоненту летательного аппарата.

4. Компьютеризованный способ по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что упомянутые параметры набора включают в себя одно или более из следующего: угол атаки, число Маха.

5. Компьютеризованный способ по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что упомянутый компонент летательного аппарата является одним из следующего: крыло, горизонтальный стабилизатор, вертикальный стабилизатор.

6. Компьютеризованный способ по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что упомянутая модель ROM является моделью POD.

7. Компьютеризованный способ по п.6, отличающийся тем, что отклонение компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 между результатами, выданными моделями CFD и POD, получают в качестве среднеквадратической ошибки между упомянутыми результатами.

8. Компьютеризованный способ по п.6, отличающийся тем, что модель POD получают исключением наименее значимых мод из группы точек.

9. Компьютеризованный способ по п.7, отличающийся тем, что модель POD получают исключением наименее значимых мод из группы точек.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способам для содействия в конструировании летательных аппаратов созданием оптимизированных по затратам расчетов аэродинамических сил, испытываемых целым летательным аппаратом или компонентом летательного аппарата.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Общая ситуация в практических промышленных применениях, имеющих отношение к разработке изделий, состоит в необходимости выполнять многочисленные исследования внутри пространства параметров состояния. В конкретном случае авиации расчет аэродинамических сил, испытываемых компонентами летательного аппарата, является важным признаком, для того чтобы оптимально проектировать его конструктивные элементы, так чтобы вес конструкции был минимально возможным, но одновременно он был способен выдерживать ожидаемые аэродинамические силы.

Благодаря расширению использования возможности компьютерного моделирования текучих сред в наши дни определение аэродинамических сил на летательном аппарате обычно выполняется численным решением усредненных по Рейнолдсу уравнений Навье-Стокса (в дальнейшем, уравнений RANS), которые моделируют движение потока вокруг летательного аппарата, с использованием дискретных конечных элементов или моделей конечного объема. Из-за требований точности, поставленных в авиационной промышленности, каждое из этих вычислений требует существенных вычислительных ресурсов.

Определяющие размеры аэродинамические силы не известны априори, и, поскольку общая величина сил может зависеть от многих разных параметров полета, подобных углу атаки, углу бокового скольжения, числу Маха, углу отклонения поверхности управления, было необходимо выполнять много громоздких и дорогостоящих вычислений для надлежащего расчета максимальных аэродинамических сил, испытываемых разными компонентами летательного аппарата или летательным аппаратом в целом.

Для того чтобы сократить общее количество этих громоздких вычислений, в прошлом были разработаны технологии приближенного математического моделирования для получения модели пониженного порядка (ROM), подобные сингулярному разложению (SVD) в качестве средства для выполнения интеллектуальной интерполяции, или более точному собственно ортогональному разложению (в дальнейшем, POD), которое учитывает физику вопроса, используя проекцию Галеркина уравнений Навье-Стокса.

Идея этих технологий состоит в том, чтобы определять новое аналитическое решение в качестве комбинации информации, полученной раньше. POD определяет несколько мод, которые включают в себя решение, полученное вычислительной гидрогазодинамикой (CFD), а затем использует такие моды для воспроизводства решений, не полученных посредством CFD. Применение этих технологий может требовать многочисленных расчетов CFD, влекущих за собой большие вычислительные затраты.

Настоящее изобретение предназначено для решения этого недостатка.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способы для производства аналитических расчетов аэродинамических сил, испытываемых летательным аппаратом в целом или компонентом летательного аппарата, которые зависимы от значительного количества параметров, с минимизацией вычислительных затрат.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способы для производства аналитических расчетов аэродинамических сил, испытываемых летательным аппаратом в целом или компонентом летательного аппарата, которые зависимы от значительного количества параметров, с минимизацией количества вычислений CFD.

Эти и другие цели удовлетворяются компьютеризованным способом, пригодным для содействия в конструировании летательного аппарата посредством предоставления значений одной или более размерных переменных, таких как распределение давления по поверхности крыла, для летательного аппарата в целом или компонента летательного аппарата, упомянутые одна или более переменных являются зависимыми от предопределенного набора параметров, такого как набор, включающий в себя угол атаки и число Маха, содержащим следующие этапы:

- Определение координатной сетки параметрического пространства, устанавливающей предопределенные расстояния между его значениями.

- Получение пригодной модели для расчета упомянутой одной или более размерных переменных для какой-нибудь точки в параметрическом пространстве посредством итерационного процесса по отношению к сокращенной группе точек, по увеличивающемуся количеству членов в каждой итерации, содержащей следующие подэтапы:

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 Расчет значений упомянутых одной или более размерных переменных для начальной группы точек с использованием модели CFD.

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 Получение начальной модели ROM из упомянутых вычислений CFD и расчет значений упомянутых одной или более размерных переменных для упомянутой начальной группы точек с использованием начальной модели ROM.

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 Выбор точки e группы с наибольшим отклонением компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 между результатами, выданными моделями CFD и ROM, и завершение итерационного процесса, если компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 является меньшим, чем предопределенное значение компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 0.

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 Выбор новых точек в параметрическом пространстве, которые должны быть добавлены в группу точек, в качестве точек, расположенных внутри координатной сетки параметрического пространства на предопределенном расстоянии от упомянутой точки e.

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 Расчет значений упомянутых одной или более размерных переменных для новых точек с использованием модели CFD и ROM, и возврат на третий подэтап.

В частности, упомянутая одна или более размерных переменных включают в себя одно или более из следующего: аэродинамические силы, значения обшивки и распределение значений по летательному аппарату в целом или компоненту летательного аппарата; упомянутые параметры набора включают в себя одно или более из следующего: угол атаки и число Маха; а упомянутый компонент летательного аппарата является одним из следующих: крыло, горизонтальный стабилизатор, вертикальный стабилизатор.

В предпочтительном варианте осуществления упомянутый летательный аппарат в целом или компонент летательного аппарата поделен на блоки, а упомянутые модели CFD и ROM применяют блок за блоком. Таким образом, достигается точный способ для предоставления значений одной или более размерных переменных летательного аппарата или компонента летательного аппарата.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления упомянутая модель ROM является моделью POD. CFD используется для расчета распределений давления для надлежащим образом выбранного набора точек в параметрическом пространстве, которые используются для аппроксимации, посредством POD и ad hoc интерполяции, размерных переменных в любой другой точке в параметрическом пространстве. В дополнение, способ минимизирует требуемое количество расчетов CFD (для минимизации вычислительных затрат, которые сильно зависят от этого количества) для заданного уровня погрешности. Это делается с использованием POD и интерполяции на уже рассчитанных точках. Новые точки выбираются итерационно, одна за другой или группами. Таким образом, достигается способ для предоставления значений одной или более размерных переменных летательного аппарата или компонента летательного аппарата, зависимых от предопределенного набора параметров, оптимизирующих вычислительные затраты.

Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения будут ясны из последующего подробного описания вариантов осуществления, иллюстрирующих его цель, относительно приложенных фигур.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает виды стороны низкого давления, стороны высокого давления, передней кромки и законцовки крыла летательного аппарата, поделенных на блоки.

Фиг. 2 показывает графическое представление локальной координатной подсетки в координатной сетке параметрического пространства для выбора новых точек, которые должны добавляться в группу точек, используемых для получения модели POD согласно этому изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее будет описан вариант осуществления способа согласно настоящему изобретению для получения модели POD, которая предоставляет возможность расчета распределения установившегося давления по поверхности крыла летательного аппарата, упомянутое распределение давления является зависимым от двух свободных параметров: угла атаки (компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 ) и числа Маха (M).

Инициирующие этапы:

Этап 1: Деление крыла на несколько блоков согласно геометрии объекта. Инструментальные средства CFD обычно делят трехмерную вычислительную область на блоки, как проиллюстрировано на фиг. 1, показывающей крыло, поделенное на 16 основных блоков. Это является традиционной, но не существенной частью способа, который может применяться только с одним блоком.

Этап 2: Определение координатной сетки параметрического пространства выполняется установкой начального значения минимального расстояния по каждому параметру в параметрическом пространстве, dl, l=1, ..., параметр #, которое получается из первого предположения наименьшего расстояния между точками в параметрическом пространстве на последующих этапах и могло бы нуждаться в некоторой калибровке. Такое расстояние будет уменьшено способом во время итерации, если необходимо. Затем координатная сетка с равными расстояниями определяется в параметрическом пространстве на основании этих расстояний. Такая координатная сетка будет развиваться во время процесса и может стать с неравными расстояниями.

Например, если угол атаки (компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 ) в диапазоне от -3° до +3° и число Маха (M) в диапазоне от 0,40 до 0,80 являются рассматриваемыми параметрами, координатная сетка параметрического пространства может быть определена с установкой расстояний dкомпьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 =0,5 и dM=0,05.

Этап 3: Запуск процесса для начальной группы точек в параметрическом пространстве, выбранных пользователем, таких как следующие

Начальная группа Число МахаАльфа
P10,400 -3,00
P2 0,600-3,00
P3 0,800-3,00
P40,400 0,00
P5 0,6000,00
P60,800 0,00
P7 0,4003,00
P80,600 3,00
P9 0,8003,00

Введение новой группы точек

Этап 4: Применение, блок за блоком, POD к начальной группе точек. Зависящий от блока набор мод получают для каждого блока:

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969

где P - распределение давления, xi - пространственные координаты, компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 - угол атаки, M - число Маха, Ap - амплитуды мод, а столбцами матрицы компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 являются моды POD. Каждая мода имеет ассоциативно связанное сингулярное значение, которое является следствием применения POD.

Этап 5: Классификация мод:

-Первая классификация (в каждом блоке) мод на две части является следующей: (a) те моды, которые дают RMSE, меньшее, чем некоторое пороговое значение компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 l (в зависимости от компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 0, после некоторой калибровки), игнорируются; (b) удерживаемые n1 моды называются основными модами.

-Основные моды, в свою очередь, классифицируются на две группы, а именно n первичных мод и n1 - n вторичных мод, причем с n, полученным после некоторой калибровки, скажем компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 .

Среднеквадратическая ошибка (RMSE) определяется в качестве

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969

где Np - общее количество точек сетки, которая определяет крыло, а errori - разность между давлением по аппроксимации и давлением по решению CFD в i-й точке сетки.

Этап 6: Реконструкция POD распределения давления для каждой уже вычисленной группы точек с использованием (n) основных первичных мод в каждом блоке. Затем каждая точка дополнительно аппроксимируется с использованием соседних точек посредством метода наименьших квадратов.

Этап 7: Сравнение между рассчитанными посредством CFD и аппроксимированными посредством POD+интерполяция профилями давления и оценка RMSE в каждом блоке для каждых уже вычисленных точек.

RMSE для вышеупомянутой начальной группы из девяти точек, является следующим:

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 RMSE
P10,0371
P20,0298
P30,0887
P40,0273
P50,0190
P60,0756
P70,0605
P80,0930
P90,1758

Этап 8: Выбор точки с наибольшим RMSE.

Как показано в вышеприведенной таблице, в первой итерации этой точкой является P9.

Этап 9: Определение, как показано на фиг. 2, локальной координатной подсетки из общей координатной сетки параметрического пространства поблизости от точки 21 максимальной ошибки. Такая локальная координатная подсетка состоит из трех уровней, на расстояниях dl (первый уровень), 2dl(второй уровень) и 4d l(третий уровень).

Этап 10: Выбор уровня, на котором будет введена новая точка. Если есть некоторые точки между двумя уровнями (смотрите ниже), они считаются принадлежащими внутреннему уровню.

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 Если никаких точек не присутствует во всей координатной подсетке, то новая точка вводится на третьем уровне.

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 Если только третий уровень демонстрирует точки, то новая точка вводится на втором уровне.

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 Если на первом уровне нет точек и есть только одна точка на втором уровне, новая точка вводится на втором уровне.

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 Если на первом уровне нет точек и есть по меньшей мере две точки на втором уровне, новая точка вводится на первом уровне.

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 Если по меньшей мере одна точка присутствует на первом уровне, то новая точка вводится на первом уровне с одним исключением, которое приводит к введению подуровня в локальной координатной сетке. Это происходит, когда (a) по меньшей мере пять точек присутствуют на первом уровне и (b) по меньшей мере четыре из них показывают наибольшее RMSE среди всех точек на трех уровнях. В таком случае, расстояния в локальной координатной подсетке делятся на два, а этап 9 повторяется вновь с получающейся в результате новой координатной подсеткой. Отметим, что этот этап подразумевает, что каждая точка обычно будет иметь разный набор минимальных расстояний dl.

В рассматриваемом примере, новая точка P10 будет введена на третьем уровне, так как ни одна из точек начальной группы не присутствует во всей координатной подсетке поблизости от P9.

Этап 11:

Как только был выбран заданный уровень, точка наибольшего заполнения пространства на этом уровне выбирается как изложено ниже.

Вычисляется минимальное расстояние D от каждого возможного кандидата до остальных, уже выбранных точек. Выбирается тот кандидат, который показывает наибольшее значение D. D - расстояние в параметрическом пространстве. В этом примере расстояние между двумя точками параметрического расстояния (помеченными 1 и 2) определяется, как изложено ниже:

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 ,

где компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 и компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 - расстояния в параметрах компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 и M, а компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 и компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 M - соответствующие полные диапазоны в этих параметрах.

В рассматриваемом примере, расстояние между точками третьего уровня и ближайшей точкой, принадлежащей группе, показано в следующей таблице.

Точки третьего уровня Ближайшая точка группы Расстояние
Mach AlphaMachAlpha
0,6503,00 0,6003,00 0,1250
0,650 2,500,6003,00 0,1502
0,650 2,000,600 3,000,2083
0,6501,500,600 0,00,2795
0,700 1,500,600 0,00,3536
0,7501,50 0,8000,00,2795
0,8001,50 0,8000,0 0,2500

Поэтому новой точкой, которая должна быть введена, является P10: Число Маха=0,700, альфа=1,50.

Этап 12: Если более чем одна точка введена на каждой итерации, то процесс повторяется от этапа 8 с исключенными уже выбранными точками.

Обновление набора мод:

Как только новая точка (или группа точек) была вычислена, набор мод для каждого блока обновляется.

Этап 13: Применение POD к группе точек, игнорируя те моды, которые показывают RMSE, меньшую, чем компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 1.

Этап 14: Вычисление некоторых псевдоточек, определяемых блок за блоком, которые состоят из двух групп:

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 n1 основных мод каждого блока, умноженных на свои соответственные сингулярные значения,

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 Моды POD, полученные при применении POD к новым точкам, являющимся результатом из последней итерации, умноженным на свои соответственные сингулярные значения.

Этапы 13 и 14 могут быть свернуты во всего лишь только один этап. В этом случае, псевдоточки определяются сложением основных мод уже вычисленных точек, умноженных на их соответственные сингулярные значения, и новых точек. Деление на этапы 13 и 14, как приведено выше, сделано для отфильтровывания численных ошибок из процесса, что является широко известным преимуществом способа с POD.

Этап 15: Применение POD к набору всех псевдоточек, блок за блоком.

Этап 16: Повторение процесса, начиная с этапа 5.

Для иллюстрации этого итерационного процесса следует краткое описание второй итерации в рассматриваемом примере:

RMSE для группы из десяти точек на второй итерации является следующей:

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 RMSE
P10,0313
P20,0242
P30,0723
P40,0275
P50,0167
P60,0569
P70,0853
P80,0458
P90,1421
P100,0260

Точкой максимальной ошибки EI по-прежнему является P9, и новая точка P11 будет введена на втором уровне, так как нет ни одной точки в группе на уровнях 1 и 2, и есть точка на уровне 3 (P10, введенная на первой итерации).

Расстояние между точками второго уровня и ближайшей точкой, принадлежащей группе, показано в следующей таблице:

Точки второго уровня Ближайшая точка группыРасстояние
MachAlpha MachAlpha
0,7003,00 0,8003,00 0,2500
0,700 2,500,700 1,500,1667
0,7002,00 0,7001,500,0833
0,7502,00 0,7001,50 0,1502
0,750 2,000,8003,00 0,1662

Поэтому новой точкой, которая должна быть введена, является P11: Число Маха=0,700, альфа=2,50.

Критерии останова:

Этап 17: Процесс завершается, когда RMSE, вычисленная на этапе 7 с использованием POD, и обе, линейная и квадратичная интерполяция методом наименьших квадратов, являются меньшими, чем компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 0.

Результаты

При выполнении способа в рассматриваемом примере начальная группа точек в параметрическом пространстве, как упомянуто раньше, была следующей:

компьютеризованный способ для оптимизированного по затратам расчета   аэродинамических сил на летательном аппарате, патент № 2510969 Число Маха Альфа
P1 0,400-3,00
P20,600 -3,00
P3 0,800-3,00
P40,400 0,00
P5 0,6000,00
P60,800 0,00
P7 0,4003,00
P80,600 3,00
P9 0,8003,00

Во время итерационного процесса следующие точки были добавлены в группу:

P100,700 1,50
P11 0,7002,50
P12 0,8002,00
P130,500 1,50
P14 0,7502,50
P150,400 2,00
P16 0,700-1,00
P170,750 1,50
P18 0,7503,00
P190,800 -1,50

P200,500 2,50
P21 0,8002,50
P22 0,8001,50
P230,700 0,50
P24 0,7501,00
P250,700 3,00
P26 0,7502,00
P270,450 2,50
P28 0,8001,00
P290,450 3,00
P30 0,750-0,50

Оценка модели, полученной согласно способу по этому изобретению, может быть выполнена, сравнивая результаты, полученные в 16 контрольных точках с использованием упомянутой модели на нескольких итерациях, с результатами, полученными с использованием модели CFD, которые показаны в следующих таблицах:

Коэффициент подъемной силы CFD Результаты модели по изобретению
Конт-роль

-ная точка
Число Маха Альфа10 точек 15 точек20 точек 25 точек30 точек
Tp1 0,8002,250,1965 0,19220,1966 0,19650,1971 0,1966
Tp2 0,8001,250,1045 0,10610,1082 0,10750,1054 0,1058
Tp3 0,800-1,25 -0,1077-0,1089 -0,1085-0,1073 -0,1082-0,1088
Tp40,800 -2,25-0,1920 -0,1871-0,1925 -0,1927-0,1928 -0,1936
Tp5 0,7752,250,1895 0,18990,1899 0,19030,1910 0,1900
Tp6 0,7751,250,1012 0,10360,1051 0,10310,1023 0,1018
Tp7 0,775-1,25 -0,1048-0,1018 -0,1121-0,1057 -0,1066-0,1068
Tp80,775 -2,25-0,1867 -0,1853-0,1884 -0,1908-0,1912 -0,1916
Tp9 0,7252,250,1773 0,18490,1778 0,17880,1777 0,1774
Tp10 0,7251,250,0966 0,09710,0980 0,09650,0970 0,0970
Tp11 0,725-1,25 -0,1002-0,0962 -0,1078-0,1022 -0,1029-0,1022
Tp120,725 -2,25-0,1785 -0,1812-0,1816 -0,1829-0,1867 -0,1864
Tp13 0,5252,250,1577 0,15650,1267 0,15630,1561 0,1585
Tp14 0,5251,250,0868 0,07220,0845 0,08470,0873 0,0854
Tp15 0,525-1,25 -0,0897-0,0749 -0,0960-0,0786 -0,0964-0,1084
Tp160,525 -2,25-0,1600 -0,1580-0,1598 -0,1196-0,1199 -0,1197

Коэффициент механического

момента X
CFD Результаты модели по изобретению
Конт-

рольная точка
Число Маха Альфа10 точек 15 точек20 точек 25 точек30 точек
Tp1 0,8002,25+0,2062 0,19790,2054 0,20540,20680,2061
Tp2 0,8001,25+0,1109 0,11240,1181 0,11740,11280,1127
Tp3 0,800-1,25 -0,1018-0,1023 -0,1024-0,1010 -0,1016-0,1022
Tp40,800 -2,25-0,1866 -0,1810-0,1867 -0,1866-0,1866 -0,1870
Tp5 0,7752,25+0,1991 0,19570,1984 0,19920,20100,1995
Tp6 0,7751,25+0,1078 0,11020,1140 0,11170,10900,1085
Tp7 0,775-1,25 -0,0987-0,0953 -0,1067-0,0993 -0,0999-0,1000
Tp80,775 -2,25-0,1812 -0,1790-0,1824 -0,1846-0,1848 -0,1850
Tp9 0,7252,25+0,1849 0,19100,1858 0,18750,18530,1849
Tp10 0,7251,25+0,1036 0,10410,1060 0,10290,10360,1037
Tp11 0,725-1,25-0,0939 -0,0894-0,1018 -0,0955-0,0959 -0,0954
Tp120,725 -2,25-0,1728 -0,1746-0,1749 -0,1760-0,1798 -0,1796
Tp13 0,5252,25+0,1654 0,16440,1279 0,16370,16370,1658
Tp14 0,5251,25+0,0943 0,08090,0926 0,09280,09530,0933
Tp15 0,525-1,25 -0,0827-0,0668 -0,0879-0,0704 -0,0879-0,1001
Tp160,525 -2,25-0,1534 -0,1499-0,1514 -0,1100-0,1100 -0,1096

Коэффициент механического момента YCFD Результаты модели по изобретению
Контрольная точкаЧисло Маха Альфа10 точек 15 точек20 точек 25 точек30 точек
Tp10,800 2,25-0,1068 -0,1044-0,1076 -0,1074-0,1081 -0,1076
Tp2 0,8001,25-0,0345 -0,0377-0,0392 -0,0387-0,0361 -0,0363
Tp30,800-1,25 +0,12700,1278 0,12790,1266 0,12730,1278
Tp40,800 -2,25+0,1914 0,18770,19210,1921 0,19230,1928
Tp50,775 2,25-0,1036 -0,1036-0,1038 -0,1044-0,1054 -0,1043
Tp60,7751,25 -0,0340-0,0374 -0,0384-0,0367 -0,0351-0,0347
Tp7 0,775-1,25 +0,12320,1215 0,12950,12410,1247 0,1248
Tp80,775-2,25 +0,18580,1853 0,18780,1892 0,18960,1898
Tp90,725 2,25-0,0960 -0,1017-0,0970 -0,0982-0,0967 -0,0965
Tp10 0,7251,25-0,0335 -0,0344-0,0356 -0,0337-0,0338 -0,0338
Tp110,725 -1,25+0,1171 0,11510,12410,1188 0,11930,1188
Tp120,725 -2,25+0,1770 0,18000,1805 0,18070,1833 0,1831
Tp13 0,5252,25-0,0868 -0,0877-0,0618 -0,0849-0,0847 -0,0867
Tp140,525 1,25-0,0321 -0,0233-0,0302 -0,0302-0,0321 -0,0307
Tp15 0,525-1,25 +0,10290,0911 0,10670,09240,1078 0,1172
Tp160,525 -2,25+0,1564 0,15420,15480,1219 0,12210,1218

Модификации могут быть внесены в предпочтительный, только что изложенный вариант осуществления, которые содержатся в пределах объема, определенного следующей формулой изобретения.

Класс G06F17/50 автоматизированное проектирование

устройство для моделирования графика работы сотрудников учреждения -  патент 2526005 (20.08.2014)
представление динамических сеток -  патент 2521283 (27.06.2014)
способ вычисления физического значения, способ численного анализа, программа вычисления физического значения, программа численного анализа, устройство вычисления физического значения и устройство численного анализа -  патент 2519331 (10.06.2014)
портативная система имитации бурения -  патент 2517261 (27.05.2014)
способ определения допустимого объема застройки с учетом продолжительности инсоляции при архитектурном проектировании -  патент 2505853 (27.01.2014)
способ автоматизированного управления проектированием бортовых интеллектуальных систем -  патент 2502131 (20.12.2013)
способ проверки эффективности функционирования системы, устанавливаемой на транспортное средство в конфигурации дополнительного оборудования для определения момента и степени тяжести аварии -  патент 2501080 (10.12.2013)
стрингер (варианты), способ создания модели стрингера, способ изготовления стрингера, авиакосмическое устройство (варианты), летательный аппарат (варианты) и компьютер -  патент 2492107 (10.09.2013)
способ конструирования панели из композиционного материала -  патент 2491168 (27.08.2013)
измерение электрического кпд для центров обработки данных -  патент 2488878 (27.07.2013)
Наверх