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翼身融合水下滑翔机外形与内部调节机构主从双层优化方法
| 论文题名： | 翼身融合水下滑翔机外形与内部调节机构主从双层优化方法 |
| 关键词： | 水下滑翔机;翼身融合;水动力外形;内部调节机构;主从双层优化 |
| 摘要： | 翼身融合技术逐渐成熟后，因为其出色的流体动力性能表现，被运用到了水下滑翔机的设计中，出现了新型的翼身融合水下滑翔机。目前对翼身融合水下滑翔机的优化的研究，外形与内部调节机构布局参数相互割裂，最佳的优化方案难以寻得。本文综合考虑了水动力外形与内部调节机构对综合滑翔性能的影响，运用主从双层优化方法进行优化设计。全文主要的研究成果归纳如下： （1）根据翼身融合水下滑翔机水动力外形特点以及运动原理，完成了翼身融合水下滑翔机整体参数化建模。 （2）通过对翼身融合水下滑翔机进行动力学分析以及滑翔性能分析，构建动力学模型。对滑翔机的各项运动性能指标进行了梳理，构建综合滑翔性能指标体系。考虑了翼身融合水下滑翔机的运动稳定性问题，推导出运动稳定性判定条件方程。 （3）结合翼身融合水下滑翔机的能耗模型，在固定内部调节机构搭配以及水动力外形的基础上，给出优化过程中的边界约束条件，采用自适应罚函数遗传优化算法，以最大航程为目标，对内部调节机构布局进行优化，分析了优化结果，得到了内部调节机构布局参数对航程的影响方式和规律。 （4）结合翼身融合水下滑翔机水动力外形优化方法与内部调节机构布局优化方法，提出了一种主从双层优化方法。以水动力外形作为主层，以内部调节机构布局做为从层，基于代理模型优化与遗传算法寻优方法进行优化，最后以总航程为优化目标进行了优化，优化结果显示该方法在优化过程中兼顾了外形与内部调节机构，优化更加全面。 |
| 作者： | 田靖辰 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 黄荣杰;孙春亚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州轻工业大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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