飞机机翼形状优化问题的关键数学理论和快速算法

项目名称： 飞机机翼形状优化问题的关键数学理论和快速算法

项目编号： No.91330206

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 李天

作者单位： 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所

项目金额： 350万元

中文摘要： 飞机机翼是飞机的升力产生的关键部件，机翼结构和形状的设计关系空气动力、气动弹性，载荷、结构静强度，制造等多个学科。 本项目将以飞机的复合材料机翼为研究对象，开展机翼形状优化方法研究，包括“型架外形”设计，机翼梁-肋结构布局设计，机翼整体结构的拓扑优化方法研究。通过发展多约束无导数算法，双层规划列式等关键数学理论，建立相应的基于敏度的遗传算法复杂大规模优化问题（设计变量10万以上）的可计算的数值优化模型，提出基于坚实数学基础的具有原创性的高性能快速算法，完成具有显示度的应用算例。 预期研究成果：复杂形状等优化基础算法，三个以上关键模块的算法库和相应的求解器，可稳定运行在高性能计算环境，实现十万规模设计变量的大飞机复合材料机翼优化验证。

中文关键词： 复杂形状优化；大规模设计变量；拓扑优化；快速算法；并行计算

英文摘要： Wing is the main critical part that produces lift of aircraft. The design of structure layout and shape of wing has to consider multiple disciplines, such as aerodynamic, aero-elasticity, load, static strength and manufacture. This research will focus on

英文关键词： complicated shape optimization；large scale design variable；topology optimization；fast algorithm；parallel computation