[发明专利]基于网格位移的轴对称超声速喷管优化设计方法和装置

权利要求书

1.一种基于网格位移的轴对称超声速喷管优化设计方法，其特征在于，所述方法包括：

在喷管二维母线平面建立坐标系；所述坐标系以喷管入口中心点为原点，以喷管轴线为x轴，以垂直于x轴指向喷管母线的方向为y轴；所述喷管为轴对称超声速喷管；

在所述坐标系下对喷管母线进行参数设计，获得喷管母线的表达式，并确定设计空间；所述设计空间包括设计参数及对应的取值范围；

在所述设计空间内选择一组设计参数作为设计变量，并对所述设计变量根据对应的取值范围进行初始化，采用网格生成软件生成所述设计变量对应的喷管外形的流场网格，并将所述流场网格作为基准网格；

采用试验设计方法对所述设计空间进行抽样，得到多个样本点；

将多个样本点作为当前样本点，设置迭代次数为1；

根据设计变量求出基准网格喷管母线和当前样本点喷管母线的末端点坐标，提取基准网格中网格节点的坐标；

根据基准网格中网格节点的坐标、基准网格喷管母线的末端点坐标，判断基准网格中网格节点的位置，根据基准网格中网格节点的位置，采用对应的位移方式对基准网格中网格节点进行位移，得到每个当前样本点对应喷管外形的流场网格；

对每一个当前样本点对应喷管外形的流场网格进行CFD仿真评估，并将当前样本点和仿真评估得到的对应响应值加入到样本库中，得到当前样本库；

基于当前样本库，构建克里金代理模型；

当迭代次数小于等于最大迭代次数时，根据所述克里金代理模型，采用多点加点准则生成更新点，并将当前样本点更新为更新点，迭代次数加1，继续进行迭代，直至迭代次数大于最大迭代次数为止，得到喷管母线最优的设计变量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述坐标系下对喷管母线进行参数设计，获得喷管母线的表达式，并确定设计空间，包括：

在所述坐标系下采用三次曲线或者准均匀B样条参数化方法对喷管母线进行参数设计，得到喷管母线设计参数及对应的取值范围；

根据所述喷管母线设计参数，确定喷管母线表达式。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述设计空间内选择一组设计参数作为设计变量，并对所述设计变量根据对应的取值范围进行初始化，采用网格生成软件生成所述设计变量对应的喷管外形的流场网格，并将所述流场网格作为基准网格，包括：

在所述设计空间内选择一组设计参数作为设计变量，并对所述设计变量根据对应的取值范围进行初始化；

采用网格生成软件Pointwise生成初始化后的设计变量对应的喷管外形的流场网格，将所述流场网格作为基准网格。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用试验设计方法对所述设计空间进行抽样，得到多个样本点，包括：

采用拉丁超立方方法对所述设计空间进行抽样，得到多个样本点。