应用场景

探索基于混沌多项式灵敏度分析的稳健优化策略

研究目的

为了提高鲁棒优化的效果,提出了一种基于非干涉混沌多项式和高斯型积分公式的半解析设计灵敏度分析方法(Design Sensitivity Analysis, DSA)。基于PCE模型生成统计矩估计,然后通过高斯型积分公式计算灵敏度信息,发现灵敏度分析设计显着减少了稳健优化的函数调用次数。

平台使用&研究方法

由于该3维翼型包含个网格,计算量极大,分析极其耗时,而稳健优化设计过程中又需要不断调用不同来流情况下的气动结果进行分析,使得整个优化的实现和验证都变得极为困难。为此,利用超算云平台进行了三维翼型建模并进行了大量的三维翼型气动分析,辅助非干涉混沌多项式的构建,并通过超算云快速稳健优化算法,通过直接在高斯型积分公式的基础上推导灵敏度信息,无需调用额外的分析模型便能提高优化效率。使用64核作业,将气动分析的时间从3小时降低到了40分钟,效率提高了4.5倍,同时可视化的图形界面使得操作变得极为便捷,极大地提高了工作效率。通过超算云分析验证了所提出方法的精度和有效性,并通过工程气动稳健优化问题测试,表明提出的方法在保证精度的前提下,能明显降低计算量。有效地完成了翼型优化的工作,为相关领域的研究人员提供了稳健优化的新思路,帮助提高了稳健优化的效率。

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