МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РФ
Федеральне державне автономне освітня установа вищої професійної освіти
Московський фізико-технічний інститут
(ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ)
Випускна кваліфікаційна робота бакалавра
студента 061 групи Палтіїл
Оптимізація аеродинамічних характеристик крила в умовах стохастичною невизначеності
Науковий керівник:
кандидат фізико-математичних наук, доцент
Дорофєєв Євген Олександрович
Науковий консультант:
аспірант, Аврутскій Всеволод Ігорович
Жуковський +2014
Зміст
1. Введення
2. Опис геометрії крила
2.1 Модель крила
2.1.1 Форма крила в плані
2.1.2 Вибір перетинів крила, в які встановлюються профілі
. 1.3 Система координат профілю
. 1.4 Установка профілів в задані перетину крила
2.2 Адаптація моделі крила для задачі оптимізації
2.3 Фіксовані параметри крила і параметри, змінювані при оптимізації
3. Робастний оптимізація
3.1 Загальна постановка
3.2 Модельна задача оптимізації форми крила в умовах стохастичною невизначеності параметрів набігаючого потоку
4. Нейронна мережа як генератор геометрій і аппроксіматор аеродинамічних характеристик крила
4.1 Універсальний аппроксіматор в багатовимірному просторі
4.2 Реплікатор - нейронна мережа для стиснення розмірності даних і для генерації нових компонувань крила
. 3 Детальний опис мереж
4.3.1 Реплікатор
4.3.2 Аппроксіматор
5. Прискорення розрахунків
5.1 CUDA
5.2 Прискорення навчання
. 3 Навчання аппроксіматора
. 4 Навчання репликатора
6. Блок схема алгоритму робастной оптимізації крила. І опис реалізації методу
7. Результати
Список використаної літератури
Програми
1. Введення
У даній роботі розглянута задача створення методу для оптимізації геометрії крила літака, враховуючи не сталість параметрів набігаючого потоку, а також написати відповідну комп'ютерну програму, яка дозволятиме отримати результат оптимізації за швидкий час. Ця задача актуальна для створення вигляду літака на стадії попереднього проектування, бо необхідно розглядати багато різних компонувань літака, а точні аеродинамічні розрахунки будуть займати багато часу. Оскільки в реальних умовах при польоті параметри набігаючого потоку змінюються з часом. Це призводить до зміни аеродинамічних характеристик літака, може істотно позначитися на таких важливих параметрах, як дальність і тривалість крейсерського польоту літака при фіксованій масі витраченого палива. Наукова новизна головним чином полягає у врахуванні нестаціонарності числа Маха в задачі оптимізації геометрії крила. У рамках даної роботи була написана комп'ютерна програма, яка виробляє оптимізацію компоновки крила літака за одним критерієм. За основу була обрана геометрія пасажирського літака Ту - 204. Також в даній роботі були використані дві нейронних мережі, перша - дозволяє описувати компоновку крила декількома числами, використовувану в даній роботі в якості генератора профілів крила і друга - що обчислює значення аеродинамічних характеристик крила.
2. Опис геометрії крила
2.1 Модель крила
У даному розділі дається докладний опис моделі крила пасажирського літака використовується в подальшому в задачі оптимізації геометрії крила.
Модель крила визначається описом декількох послідовних операцій, в результаті застосування яких будується поверхню крила. Ці операції включають в себе:
побудова форми крила в плані,
перетворення повороту-розтягування «полукрильев»,
побудова повної тривимірної поверхні крила.
Модель крила містить наступні припущення щодо системи координат крила O w X w Y w Z w:
Площина O w X w Z w збігається з базовою площиною літака OXZ і є також площиною симетрії крила;
Площина O w X w Y w...
