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耦合梯度与分级Kriging模型的高效气动优化方法
被引量：
5
1
作者
宋超
杨旭东
宋文萍
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期2144-2155,共12页
Kriging代理模型中引入梯度信息能够提高模型的预测精度,但常规耦合梯度的方法都有不足之处。本文结合分级Kriging模型,提出了一种变可信度分级Kriging模型耦合梯度(GEHK)信息的新方法。首先利用梯度信息,选取扰动步长得到初始样本点附...
Kriging代理模型中引入梯度信息能够提高模型的预测精度,但常规耦合梯度的方法都有不足之处。本文结合分级Kriging模型,提出了一种变可信度分级Kriging模型耦合梯度(GEHK)信息的新方法。首先利用梯度信息,选取扰动步长得到初始样本点附近的派生点,以派生点拟合出能够预测目标函数趋势的低精度Kriging模型。然后以初始样本点修正该模型得到高精度的Kriging模型。翼型减阻优化设计算例表明,与常规耦合梯度的Kriging模型相比,基于分级Kriging的梯度耦合方法对于扰动步长引入的误差不敏感,明显提高了模型预测精度,优化效率因此提升并使得目标函数值下降得更加迅速。相比Euler解作为低精度数据的常规分级Kriging模型,由梯度信息得到的派生点为模型提供了更准确的全局趋势预测,取得了更好的优化结果。本文方法成功应用于翼型多点减阻优化问题,说明该方法对复杂设计问题有很好的适应性。基于分级Kriging模型的耦合梯度方法克服了常规方法的缺点,提高了模型全局拟合精度,是一种优化效率更高的Kriging方法。
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关键词
翼型
分级
kriging
模型
耦合梯度
气动优化
减阻
原文传递
基于序贯层次Kriging模型的微型飞行器机身结构设计优化
被引量：
1
2
作者
杨扬
舒乐时
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2018年第4期434-440,共7页
在基于仿真模型的工程设计优化中,采用高精度、高成本的分析模型会导致计算量大,采用低精度、低成本的分析模型会导致设计优化结果的可信度低,难以满足实际工程的要求。为了有效平衡高精度与低成本之间的矛盾关系,通过建立序贯层次Krig...
在基于仿真模型的工程设计优化中,采用高精度、高成本的分析模型会导致计算量大,采用低精度、低成本的分析模型会导致设计优化结果的可信度低,难以满足实际工程的要求。为了有效平衡高精度与低成本之间的矛盾关系,通过建立序贯层次Kriging模型融合高/低精度数据,采用大量低成本、低精度的样本点反映高精度分析模型的变化趋势,并采用少量高成本、高精度的样本点对低精度分析模型进行校正,以实现对优化目标的高精度预测。为了避免层次Kriging模型误差对优化结果的影响,将层次Kriging模型与遗传算法相结合,根据6σ设计准则计算每一代最优解的预测区间,具有较大预测区间的当前最优解即为新的高精度样本点。同时,在优化过程中序贯更新层次Kriging模型,提高最优解附近的层次Kriging模型的预测精度,从而保证设计结果的可靠性。将所提出的方法应用于微型飞行器机身结构的设计优化中,以验证该方法的有效性和优越性。采用具有不同单元数的网格模型分别作为低精度分析模型和高精度分析模型,利用最优拉丁超立方设计分别选取60个低精度样本点和20个高精度样本点建立初始层次Kriging模型,采用本文方法求解并与直接采用高精度仿真模型求解的结果进行比较。结果表明,所提出的方法能够有效利用高/低精度样本点处的信息,建立高精度的层次Kriging模型;本文方法仅需要少量的计算成本就能求得近似最优解,有效提高了设计效率,为类似的结构设计优化问题提供了参考。
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关键词
仿真模型
层次
kriging
模型
结构设计优化
设计效率
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职称材料
题名
耦合梯度与分级Kriging模型的高效气动优化方法
被引量：
5
1
作者
宋超
杨旭东
宋文萍
机构
西北工业大学翼型叶栅国家重点实验室
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期2144-2155,共12页
基金
国家自然科学基金(11272263)
中央高校基本科研业务费专项资金(310201401JCQ01017)~~
文摘
Kriging代理模型中引入梯度信息能够提高模型的预测精度,但常规耦合梯度的方法都有不足之处。本文结合分级Kriging模型,提出了一种变可信度分级Kriging模型耦合梯度(GEHK)信息的新方法。首先利用梯度信息,选取扰动步长得到初始样本点附近的派生点,以派生点拟合出能够预测目标函数趋势的低精度Kriging模型。然后以初始样本点修正该模型得到高精度的Kriging模型。翼型减阻优化设计算例表明,与常规耦合梯度的Kriging模型相比,基于分级Kriging的梯度耦合方法对于扰动步长引入的误差不敏感,明显提高了模型预测精度,优化效率因此提升并使得目标函数值下降得更加迅速。相比Euler解作为低精度数据的常规分级Kriging模型,由梯度信息得到的派生点为模型提供了更准确的全局趋势预测,取得了更好的优化结果。本文方法成功应用于翼型多点减阻优化问题,说明该方法对复杂设计问题有很好的适应性。基于分级Kriging模型的耦合梯度方法克服了常规方法的缺点,提高了模型全局拟合精度,是一种优化效率更高的Kriging方法。
关键词
翼型
分级
kriging
模型
耦合梯度
气动优化
减阻
Keywords
airfoil
hierarchical
kriging
model
combining
gradient
aerodynamics
optimization
drag
reduction
分类号
V211.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
基于序贯层次Kriging模型的微型飞行器机身结构设计优化
被引量：
1
2
作者
杨扬
舒乐时
机构
华中农业大学工学院农业部长江中下游农业装备重点实验室
华中科技大学机械科学与工程学院
出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2018年第4期434-440,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51705182)
文摘
在基于仿真模型的工程设计优化中,采用高精度、高成本的分析模型会导致计算量大,采用低精度、低成本的分析模型会导致设计优化结果的可信度低,难以满足实际工程的要求。为了有效平衡高精度与低成本之间的矛盾关系,通过建立序贯层次Kriging模型融合高/低精度数据,采用大量低成本、低精度的样本点反映高精度分析模型的变化趋势,并采用少量高成本、高精度的样本点对低精度分析模型进行校正,以实现对优化目标的高精度预测。为了避免层次Kriging模型误差对优化结果的影响,将层次Kriging模型与遗传算法相结合,根据6σ设计准则计算每一代最优解的预测区间,具有较大预测区间的当前最优解即为新的高精度样本点。同时,在优化过程中序贯更新层次Kriging模型,提高最优解附近的层次Kriging模型的预测精度,从而保证设计结果的可靠性。将所提出的方法应用于微型飞行器机身结构的设计优化中,以验证该方法的有效性和优越性。采用具有不同单元数的网格模型分别作为低精度分析模型和高精度分析模型,利用最优拉丁超立方设计分别选取60个低精度样本点和20个高精度样本点建立初始层次Kriging模型,采用本文方法求解并与直接采用高精度仿真模型求解的结果进行比较。结果表明,所提出的方法能够有效利用高/低精度样本点处的信息,建立高精度的层次Kriging模型;本文方法仅需要少量的计算成本就能求得近似最优解,有效提高了设计效率,为类似的结构设计优化问题提供了参考。
关键词
仿真模型
层次
kriging
模型
结构设计优化
设计效率
Keywords
simulation
model
hierarchical
kriging
model
structure
design
optimization
design
efficiency
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
TP399 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
耦合梯度与分级Kriging模型的高效气动优化方法
宋超
杨旭东
宋文萍
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
5
原文传递
2
基于序贯层次Kriging模型的微型飞行器机身结构设计优化
杨扬
舒乐时
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2018
1
下载PDF
职称材料
已选择
0
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引证文献
统计分析
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