Parameterización de Deformación Libre Adaptativa Basada en el Método de Analogía de Resortes para la Optimización de Formas Aerodinámicas
Autores: Zhou, Jinxin; Wu, Xiaojun; Jia, Hongyin; Yu, Jing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Parameterización de Deformación Libre Adaptativa Basada en el Método de Analogía de Resortes para la Optimización de Formas Aerodinámicas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Adaptativo
Parametrización de deformación
Optimización de forma aerodinámica
Método
Variables de diseño
Perfil alar
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Se presenta un método de parametrización de Deformación Libre Adaptativa basado en una analogía de resorte para problemas de optimización de formas aerodinámicas. El método propuesto incorpora de manera efectiva los gradientes de las funciones objetivo y de restricción, logrando un ajuste automático de los puntos de control basado en las variaciones en los componentes de las variables de diseño. Para evaluar el rendimiento del método de parametrización FFD adaptativa, se examinan dos problemas de diseño de optimización de perfiles aerodinámicos en 2D. La optimización del perfil aerodinámico RAE2822 con 12, 18 y 24 variables de diseño demuestra resultados superiores para el método adaptativo en comparación con la parametrización uniforme. El método adaptativo requiere menos iteraciones y logra valores más bajos de la función objetivo. Además, el diseño de optimización del perfil aerodinámico NACA0012 al RAE2822 con 18 variables de diseño muestra que el método de parametrización adaptativa logra un coeficiente de arrastre más bajo mientras satisface el objetivo de optimización. Esto valida la capacidad del método para ajustar finamente las formas de los perfiles aerodinámicos y capturar puntos de diseño más óptimos al ejercer un control más fuerte sobre las formas locales. El método de parametrización FFD adaptativa propuesto resulta altamente efectivo para optimizar formas aerodinámicas, ofreciendo estabilidad y eficiencia en las primeras etapas de optimización, incluso con un número limitado de variables de diseño.
Descripción
Se presenta un método de parametrización de Deformación Libre Adaptativa basado en una analogía de resorte para problemas de optimización de formas aerodinámicas. El método propuesto incorpora de manera efectiva los gradientes de las funciones objetivo y de restricción, logrando un ajuste automático de los puntos de control basado en las variaciones en los componentes de las variables de diseño. Para evaluar el rendimiento del método de parametrización FFD adaptativa, se examinan dos problemas de diseño de optimización de perfiles aerodinámicos en 2D. La optimización del perfil aerodinámico RAE2822 con 12, 18 y 24 variables de diseño demuestra resultados superiores para el método adaptativo en comparación con la parametrización uniforme. El método adaptativo requiere menos iteraciones y logra valores más bajos de la función objetivo. Además, el diseño de optimización del perfil aerodinámico NACA0012 al RAE2822 con 18 variables de diseño muestra que el método de parametrización adaptativa logra un coeficiente de arrastre más bajo mientras satisface el objetivo de optimización. Esto valida la capacidad del método para ajustar finamente las formas de los perfiles aerodinámicos y capturar puntos de diseño más óptimos al ejercer un control más fuerte sobre las formas locales. El método de parametrización FFD adaptativa propuesto resulta altamente efectivo para optimizar formas aerodinámicas, ofreciendo estabilidad y eficiencia en las primeras etapas de optimización, incluso con un número limitado de variables de diseño.